教學(xué)設(shè)計(jì)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(編輯修改稿)
2025-05-14 01:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。師：仍然是剛才那列火車，勻速運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)彎處時(shí)，如果還是一樣高度的軌道條件下，此時(shí)火車做什么運(yùn)動(dòng)？受力情況如何？生：（踴躍發(fā)言）做圓周運(yùn)動(dòng)，受重力，支持力，軌道對(duì)輪緣的彈力充提供（充當(dāng)）向心力。設(shè)計(jì)意圖培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問題的能力。師：這樣的設(shè)計(jì)有沒有什么危害和不足？（學(xué)生討論）生:由于火車質(zhì)量較大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的情況下，外側(cè)軌道對(duì)火車輪緣持續(xù)作用彈力，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使兩種磨損較大，易損壞，不安全。師：那么面臨當(dāng)今火車提速的要求之下，當(dāng)火車運(yùn)動(dòng)到鐵路彎道時(shí)時(shí)，為了安全并達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的，要求火車對(duì)內(nèi)外軌都無擠壓，這時(shí)什么力提供了向心力，圓心又在何處？設(shè)計(jì)意圖通過學(xué)生的思考，突破本節(jié)的難點(diǎn)。生：由于目的在于減少內(nèi)外軌對(duì)于輪緣的擠壓，我們可從向心力來源角度入手去分析，重力方向不能改變，試著通過改變支持力去達(dá)到減少磨損的目的，兩側(cè)軌道高度不一樣便可達(dá)到這一目的，火車受的重力和支持力的合力提供向心力，圓心在水平面，即火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)。F=mgtanθ=mv2/r師：通過火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)的受力分析， 明確 同時(shí)注意，如果題目中給出兩軌道間距離L、外軌抬高的高度h，也可以已知量去表示V0 師生總結(jié)由火車轉(zhuǎn)彎安全的規(guī)定速度入手分析：時(shí)：內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無壓力。： 外軌道對(duì)外側(cè)車輪輪緣有壓力。 當(dāng)車速過大時(shí)，火車容易發(fā)生脫軌。： 內(nèi)軌道對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有壓力。設(shè)計(jì)意圖通過學(xué)生的分析和師生共同總結(jié)，理解火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度限制應(yīng)該限制在什么范圍之內(nèi)，這個(gè)速度又與哪些因素有關(guān)；火車提速情況下保證乘客安全可行性方案，從而突出火車轉(zhuǎn)彎問題學(xué)生們應(yīng)重點(diǎn)掌握的知識(shí)和解題思想。師：如果火車速度超過會(huì)怎樣？達(dá)不到這個(gè)速度又會(huì)怎樣？生：如果火車速度超過規(guī)定的速度，重力和支持力的合力將小于需要的向心力，所差的仍需由外軌對(duì)輪緣的彈力來彌補(bǔ)；如果火車的速率小于規(guī)定的速度，重力和支持力的合力將大于需要的向心力，超出的則由內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣的彈力來平衡。師：科技是在進(jìn)步的，火車是會(huì)提速的，隨著火車的提速，舊的軌道會(huì)帶來越來越多的不便，因?yàn)榛疖嚸看谓?jīng)過此段路面時(shí)都要減到規(guī)定速度，是很不方便的，所以要對(duì)軌道進(jìn)行改造。對(duì)于提速后的火車，我們應(yīng)該如何改造路面呢？生：可以加大火車做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面半徑，
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