生活中的圆周运动教学设计
一、课程标准要求
能准确的受力分析和利用牛顿第二定律列向心力方程。
二、教学目标
（一）、知识和技能
进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源；知道向心力是所有圆周运动的物体所受半径方向的合力。
通过引导学生探究生活中圆周运动向心力的来源的过程，提升学生创新思维能力，渗透理论联系实际的方法，强化归纳总结能力、分析问题和解决问题的能力。
（二）、情感态度和价值观
通过本节课能让学生充分体验将向心力应用于生产和生活实践的喜悦，进一步构建理论联系实际的科学意识
三、重点：分析具体问题中向心力的来源
四、难点：运用圆周运动的规律分析和处理生活中的具体实例。
五、教学方法：启发引导法、多媒体辅助法、
六、学生学法：观察分析、推理归总结、自主探究
七、教学过程：
师：上节课我们学习了向心力，请同学们思考：在实际问题中我们如何找到向心力并列出向心力方程呢？请同学们以小组为单位展开讨论总结出具体解决问题的策略。
生：处理圆周运动的步骤1.分析物体的受力情况2.找圆心3.确定Fn的方向4.列向心力方程 师：圆周运动是一种很常见的运动，同学们都知道哪些呢？
生：游乐场里的旋转飞椅和过山车，火车转弯、汽车转弯，飞机盘旋、汽车过拱形桥和凹形桥等 师：同学们说的很全面，那么这些圆周运动都是哪些力来提供向心力呢？我们先来探究旋转飞椅的向心力的来源？先看视频再来回答该问题。
生：它是重力和支持力的合力来提供人和椅子圆周运动的向心力 师：回答正确按照相同的方法大家思考火车转弯时是什么力来充当向心力呢？请先看视频再来回答此问题。为了弄清楚这个问题，我们先来看一下铁轨和火车车轮的构造特点，请看火车的车轮的内侧有凸起的轮缘，两侧凸起的轮缘将火车限制在两条互相平行的铁轨上。这两条轨道我们把半径大的叫外轨，半径小的叫内轨。大家想一想：在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力作用？这几个力的关系如何？
生：受重力和支持力，二者相等；牵引力和摩擦力 二者也相等合力为零。
师：请同学们再思考：如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受力情况及向心力的来源？ 生 ：受重力和支持力，二者相等；牵引力和摩擦力，二者也相等合力为零。由于转弯需要向心力所以此时火车会挤压外轨，根据牛顿第三定律，外轨就会对火车外侧车轮的轮缘施加一个指向圆心的力来提供向心力。
师：在转弯时火车挤压外轨的力是相当大的，因此会损坏外轨和火车的外侧轮缘。那么在实际中是如何想办法解决的这个问题的呢？请同学们来看一下实际铁路的弯道，我们不难发现，在实际中，采取的办法是将外轨垫高，从而使轨道倾斜一个小的角度，这时候是什么力提供向心力呢？
生：是重力和支持力的合力来提供火车转弯的圆周运动的向心力 师：当火车不挤压外轨时，它的运行速度是多少
2v生：
m
g tanmR
v临界Rgtan师：如果火车转弯的速度不等于这个速度会怎样呢？
生：如果大于此速度火车还要挤压外轨：如果要是小于这个速度，火车回挤压内轨 师：请同学们看下面的视频并尝试用我们今天所学的知识去分析火车冲出轨道可能原因是什么？
生:由于火车是从外轨冲出轨道所以可能是车速超过了弯道规定的转弯速度 师：好现在请同学们试做下面的例题
对点训练1：火车以半径R=900 m转弯,火车质量为8×105 kg ,速度为30 m/s, 火车轨距l=1.4 m,要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力,轨道应该垫的高度h为多少?(θ较小时tanθ=sinθ) 今天的作业是请同学们根据这节课的研究方法在课后去自主探究其它转弯运动向心力的来源
