师生互动活动设计

　　1．教师利用多媒体课件展示物理情景，在分析时点拨关键之处．

　　2．学生通过自学、观察来讨论分析实际问题与书本知识的联系，找出解决办法．

　　整体感知：

　　这一节课结合两个实际例子进行分析．要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，师生共同讨论，拓展知识．

新课引入

匀速圆周运动被认为是实际中最完美最和谐的一种运动形式。古希腊哲学家柏拉图(Plato，公元前427年-公元前347年)提出："天上星体代表着永恒的、神圣的、不变的存在，因此它们肯定沿着最完美的轨道以最完善的方式运动。最完善的运动是匀速圆周运动，因此，它们一定是围绕着地球作匀速圆周运动。"由此可见，古人对匀速圆周运动充满了神秘感。那么，是什么神秘的力量操纵着物体，使它做这种最完美最和谐的运动呢？今天，我们就一起揭秘生活中的两种匀速圆周运动---"火车转弯"和"汽车过拱桥"。

1 复习提问，为学习新课做准备

　　匀速圆周运动的物体受到向心力．向心力是怎样产生的？

　　用学生已熟悉的例子说明：

　　（1）绳拉物体做匀速圆周运动，绳的拉力提供向心力．

　　（2）物体随水平圆盘做匀速周围运动，静摩擦力提供向心力．

　　小结：向心力是由物体实际受到的一个力或几个力的合力提供的；向心力是按作用效果命名的力．

　　特别强调：分析和解决匀速圆周运动的问题，关键是要把向心力的来源搞清楚。向心力是按效果命名的力，并不是一种新性质的力，受力分析时绝不能额外加上一个向心力。

下面，我们从分析向心力角度进一步研究几个实例：

（一）火车转弯

　　课件展示图片：在平直轨道上匀速行驶的火车

　　教师提问：火车受到几个力的作用，这几个力间的关系如何？

　　学生观察火车运动情况，画出受力示意图，并讨论回答：

　　（1）此时火车车轮受三个力：重力、支持力、牵引力和摩擦力

　　（2）四个力的合力为零，其中重力和支持力、牵引力和摩擦力分别都是一对平衡力。

那火车转弯时的情况又如何呢？

提出问题并引导学生讨论：

　　1、火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态？

　[学生回答]：

　不是，火车匀速直线运动时合外力为零，火车匀速转变时受向心力，合外力不为零

　　　匀速直线运动时 F合＝0

　　　匀速转弯时 F合≠0

　　2、火车转弯时所需的向心力是如何产生的？

引导学生讨论：

　　　分两种情况讨论：内外轨一样高；外轨比内轨高．

（1） 内外轨一样高

　　图片展示火车车轮有凸出的轮缘结构；

　　实物模型模拟在平面弯曲轨道上火车转弯的情景；

　　师生互动

（1） 当火车转弯时，火车做曲线运动，所受合外力不为零，合外力提供火车转弯所需的向心力；

（2） 有受力分析得：此时提供火车转弯时所需向心力的是铁轨外缘和轮缘相互挤压产生的弹力

进一步引导学生思考：挤压的结果会如何？

学生讨论:由于火车质量很大，行驶的速度很高，故所需向心力通常很大，这样，导致铁轨外缘和轮缘间的相互作用力很大，容易造成铁轨和轮缘的损坏，甚至导致严重的后果。