- 高二物理火车转弯教案
高二物理火车转弯教案如下：
一、教学目标：
1. 知道火车转弯时所需要的向心力的来源，知道内外轨的高度差与内外轨之间的夹角对火车拐弯处受力情况的影响。
2. 知道火车拐弯时对内外轨的作用力大小如何进行受力分析。
3. 培养学生观察、分析问题的能力及理论联系实际的能力。
二、教学重难点：
1. 重点：火车转弯时所需要的向心力来源及内外轨的高度差与内外轨之间的夹角对火车拐弯处受力情况的影响。
2. 难点：火车拐弯时受力分析。
三、教学过程：
1. 导入新课：播放一段火车转弯的视频，提问学生火车转弯时所需要的向心力来源。
2. 进行新课：首先，我们进行第一部分内容的学习：
(1)当火车在水平轨道上行驶时，火车的运动状态并未发生改变，此时不需要向心力。但当火车拐弯时，转弯处所提供的向心力使火车产生一个指向内侧的径向里，这使得火车容易脱轨，因此拐弯处需要一个指向圆心(内侧)的力来约束火车的运动。这个力就是轨道对火车的支持力。因此，火车转弯时所需要的向心力可以由支持力和重力的合力提供，即Fn(支持力)与G(重力)的合力充当向心力。
(2)其次，我们进行第二部分内容的学习：讨论内外轨的高度差与内外轨之间的夹角对火车拐弯处受力情况的影响。如果内外轨一样高，当火车在转弯时以规定的速度行驶时，火车重力与轨道支持力的合力恰好提供向心力，此时不会出现侧向挤压，也不会出现铁轨磨损等问题。但如果转弯处内外轨道不一样高，火车转弯时所提供的向心力将大于或小于所需要的向心力，此时会产生侧向挤压，使铁轨受到磨损。同时，内外轨之间的夹角也会影响火车拐弯处受力情况。夹角越大，需要的向心力越小，则轮缘与外轨的挤压也越小；反之夹角越小，需要的向心力越大，则轮缘与内轨的挤压也越大。因此，为了减小铁轨的磨损和降低事故发生的可能性，转弯处应设计成外轨高于内轨。
3. 课堂练习：让学生完成课本上的相关练习题。
4. 课堂小结：教师对本节课的内容进行总结。
四、布置作业：让学生完成相关练习题。
以上就是高二物理火车转弯教案，通过本节课的学习，希望学生能够掌握火车转弯时所需要的向心力的来源和内外轨的高度差与内外轨之间的夹角对火车拐弯处受力情况的影响。同时，也希望学生能够将所学的知识应用到实际生活中去。
相关例题：
教学目标：
1. 理解火车转弯时向心力的来源，掌握火车转弯的临界条件。
2. 能够运用临界条件进行简单的计算，分析实际问题。
教学内容：
以火车在圆形轨道上转弯为例，分析向心力的来源，并列出临界条件进行计算。
例题：
某条铁路转弯处的设计弯道半径为R=1000m，(1)当火车以规定速度v通过此弯道时，火车只受重力与支持力作用，请分析此时向心力来源。(2)若在转弯处火车以低于规定速度行驶，其会受到什么力的作用？(3)如果转弯处按规定速度行驶，火车在弯道上的向心力由什么提供？
教学过程：
一、引入
教师：首先，我们需要明确什么是向心力。向心力是指物体做圆周运动时，指向圆心的合力。那么在火车转弯的问题中，向心力的来源是什么呢？
二、讲解
三、分析例题
教师：(1)当火车以规定速度v通过弯道时，向心力来源于重力和铁轨支持力的合力。具体来说，重力在弯道的内侧提供了向心力，而铁轨的支持力则在弯道的内侧和外侧分别提供了向心力和离心力。(2)若在转弯处火车以低于规定速度行驶，由于重力和支持力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，因此火车会受到地面的摩擦力(即阻碍其运动的力)的作用。(3)如果转弯处按规定速度行驶，火车在弯道上的向心力由重力和铁轨支持力的合力提供。
四、学生练习
教师：现在请同学们根据刚才所学的知识，尝试解决这个问题：一列长为L的火车以V=5m/s的速度通过半径R=500m的弯道做匀速圆周运动，求这列火车在转弯时安全行驶的最小速度是多少？
五、总结与反馈
教师：请同学们总结本节课的主要内容，并思考还有什么疑问。同时，教师将对同学们的总结和疑问进行反馈。
以上是一个高二物理火车转弯教案的例题及教学过程，通过这个例题，学生可以更好地理解火车转弯时向心力的来源和临界条件，并进行简单的计算。
以上是小编为您整理的高二物理火车转弯教案，更多2024高二物理火车转弯教案及物理学习资料源请关注物理资源网http://www.wuliok.com