八年级物理教案
在教学中我们严格遵从教学的五个环节，课前认真备课，做到既备教材，又备学生，因材施教，努力实施课堂改革，积极探索中学物理快乐课堂，中学阶段物理教学的目的是：激发学生学习物理的兴趣，培养学生学习物理的积极性，使他们树立学习物理的自信心。下面是小编为大家整理的5篇八年级物理免费教案内容，感谢大家阅读，希望能对大家有所帮助！
八年级物理教案（篇1）
《匀速圆周运动》
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动，是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展，是力与运动关系知识的进一步延伸，也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手，使学生知道物体做曲线运动的条件，归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动，体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境，使学生感受圆周运动快慢不同的情况，认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助，学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ，创设平台，让学生根据本节课所学的知识，对几个实际问题进行讨论分析，调动学生学习的情感，学会合作与交流，养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例，认识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的，激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程，认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程，懂得合作、交流对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，尊重同学的见解，善于与人交流。
三、教学重点 难点
重点：
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点：理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材：壁挂式钟，回力玩具小车，边缘带孔的旋转圆盘，玻璃板，建筑用黄沙，乒乓球，斜面，刻度尺，带有细绳连接的小球。
2、课件：flash课件—— 演示同样时间内，两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内，两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像：三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线 运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是：以录像和实验为基础，通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述，引入线速度与角速度概念; 通过讨论、释疑、活动、交流等方式，巩固所学知识，运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是：匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是：通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比，归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景，引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助，并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的难点是：线速度的方向。方法是：通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验，直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索，注重刺激学生的感官，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法，学生的活动以讨论、交流、实验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学生生活，强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I 录像，演示，设问1
播放录像：三环过山车，让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示：让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气，体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1：物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II 观察、对比，设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
八年级物理教案（篇2）
《电势差电势》
一、 教材分析
(一)、教材的地位和作用
本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容，本节处在电场强度之后，位于静电现象前，起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义，并通过电势描述等势面，对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
(二)、学情分析
学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识，对本节的学习已具备基础知识，但不够深入，仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。
(三)、教学内容
本节课为第一课时，主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。
二、 教学目标分析
根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养，满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构)，本节课的教学目标为：
知识与技能目标：1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q
算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量，知道电势与电势差的关系UAB??A??B，电势与零势面的选取有关，知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。
过程与方法目标：利用学生已经掌握的知识进行类比、概括，讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好地了解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标：尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
三、 重难点分析
为更好地完成教学目标，本课教学重点为：理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前，学生已学习过其他力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系，并能用此解决相关问题。
四、 教学与学法分析
(一)、学法指导
教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心，会学是目的，因此在教学中要不断指导学
生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导，物理教学是以实验为基础的，重在启发思维，教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识，在教学中，收集一些简谐运动实例，巧用提问，评价激活学生的积极性，调动起课堂气氛，让学生在轻松，自主，讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言，举出生活中一些简谐运动，做到从实践到理论，再从理论到实践。
(二)、教法分析
本节课设计的指导思想是：现代认知心理学—建构主义学习理论。
建构主义学习理论认为：应把学习看成是学生主动的建构活动，学生应与一定的知识背景即情景相联系，在实际情况下学习，可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识，这样获取的知识，不但便于保持，而且易于迁移到陌生的问题情境中。
本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪，形象、直观的展示教学内容，引导学生发现简谐运动的规律及描述方式，把分析问题的机会留给学生。
五、 教学过程
本节课的教学设计充分体现以学生发展为本，培养学生的观察、概括和探究能力，遵循学生的认知规律，体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则，通过问题情境的创设，激发兴趣，是学生在问题解决的探索过程中，由学会走向会学，由被动答题走向主动探究。
1、 知识回顾。首先展示图片，电场对放入其中的电荷有力的作用，此导体内部电荷同样有
力的作用，此力可以做功，所以电场也有能的性质。
电势、电势差的概念比较抽象，在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，有助于学生理解。因此接下来，复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度：W?FScos?;重力做功只与位置有关，与经过的路径无关;重力做功与势能的关系：WG??Ep;重力势能是相对的，有零势能面。
进一步引导学生扩展思维，回顾所学知识，对新知识产生兴趣。例如，我们还研究过其它力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，那么电场力做功的情形又是怎样的呢。
2、 引入新课。
指出上图：在某一点电荷+Q形成的电场中，将同一电荷放入电场的不同位置A、B两点，所受到的电场力是不同的，这是因为A、B两点的电场强度不同，为了研究问题的方便，以匀强电场为例，匀强电场中，电荷从A点移动到B点，电场力的大小F?
Eq为恒力，则电
场力做功大小为：W?EqScos?。在这里，W
类似如重力做功W
因此，将W?EScos?是一个与电荷本身无关的量，?hcos?，也是与物体本身无关的物理量，只与重力场本身性质有关。 这一比值叫A、B两点间的电势差，用UAB来表示。
继续联系重力势能提出问题：物体在重力作用下移动的高度差越大，重力势能的变化也越大，高度差即高度的差值，电势差也就是电势的差值，那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后，引导学生阅读教材定义，UAB?WAB，若将B点的电势定义为零电q
势点，则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点时所做的功。因此，老师强调，电势通常用?表示，电场中某一点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
3、 强化和延伸知识点。
引导学生思考，指出电势差与零点电势的选取无关，但电势是相对零点电势而言的，与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间，由学生独立完成一道例题：设电场中AB
2两点的电势差U?2.0?10V，带电粒子的电量q?1.2?10?8C，把q从A点移动到B点，
电场力做了多少功?是正功还是负功?设UA?UB。
4、 知识小结。(1)、电场中两点间的电势差，类似重力场中两点的高度差，电势差UAB?WAB，q
U与W、q无关。(2)、电场中某一点的电势?，等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功，并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、UB?B??，A?A
沿着电场线的方向，电势越来越低。
5、 布置作业。布置课后习题，要求学生课后独立完成。
八年级物理教案（篇3）
一、教学目标
1、 理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动
2、明确物体做自由落体运动的条件
3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的
4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法
5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力
二、重点难点
理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点
掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点
三、教学方法
实验—观察—分析—总结
四、教具
牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台
五、教学过程
(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落体运动
演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.
结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。
提问：解释观察的现象
显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。
假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢?
演示2：牛顿管实验
自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
显然物体做自由落体运动的条件是：
(1)只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。
(2) 从静止开始下落
实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。
(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?
学生分组实验(每二人一组)
将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。
运用该纸带分析重锤的运动，可得到：
1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2
(四)自由落体加速度
1、学生阅读课文
提问：什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)
2、重力加速度的大小有什么规律?
(1)在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。
(2)在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。
(3)在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2
(五)自由落体运动的规律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
(六)课外作业
1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》
2、教材第38页练习八(1)至(4)题
八年级物理教案（篇4）
功
教学目标
1、知道做功的两个必要因素。
2、理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。
3、知道功的原理。
教学重难点
【教学重点】
理解功的概念。
【教学难点】
判断力对物体是否做功，以及做功的计算。
教学工具
木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车，杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺(两个)
教学过程
一、引入新课
提问学生回答日常生活中“功”的含义。思考力学里所说的“功”含义。
演示实验：在水平长木板用相同大小的力分别拉一木块和小车。
观察木块、小车的运动状态，思考并评价这两个力的作用成效。
在实验基础上引入本课内容。
二、进行新课
1、由课前的演示实验引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义：
如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。
2、请学生观察教材图14。1-1中力做功和14。1-2中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点?分组讨论总结。
板书：力学中做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力
二是物体在这个力的方向上移动的距离
3、实例分析(突破难点)
举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子?比一比，看谁对生活观察得最仔细?学生可能举很多的例子?如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在?
(1)举重运动员在把杠铃举高过程中是否对杠铃功。举在高处停留5秒过程中是否做功?
(2)小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
(3)起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗?
引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功?
通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?指导学生带着问题去阅读教材。
三、功的计算
力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
板书：功的计算公式：
功=力×距离W=Fs
单位：焦耳，简称焦符号J
1焦=1牛o米(1J=1Nom)
出示例题，启发学生分析计算。
四、功的原理
1、启发学生提出探究的话题：使用机械是否省功。
2、指导学生探究实验。
3、分析实验数据，启发学生讨论归纳出功的原理
提出问题，猜想。在教师的启发下，设计实验方案，并在实验基础上进行分析、论证。
请学生谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励。
五、布置作业
估算一下你上楼到教室时，克服自身重力做多少功?
各小组进行本节课的评估与交流。
课后小结
不论是否考虑机械本身重，使用机械要省力就要多费距离，要省距离就必须费力，要想既省力又省距离是不可能的。即使用任何机械都不能省功。这就是功的原理。
八年级物理教案（篇5）
生活中的圆周运动
整体设计
圆周运动是生活中普遍存在的一种运动.通过一些生活中存在的圆周运动，让学生理解向心力和向心加速度的作用，知道其存在的危害及如何利用.通过对航天器中的失重想象让学生理解向心力是由物体所受的合力提供的，任何一种力都有可能提供物体做圆周运动的向心力.通过对离心运动的学习让学生知道离心现象，并能充分利用离心运动且避免因离心运动而造成的危害.本节内容着重于知识的理解应用，学生对于一些内容不易理解，因此在教学时注意用一些贴近学生的生活实例或是让学生通过动手实验来得到结论.注意引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，使学生深刻理解向心力的基础知识;熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力;培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.
教学重点
1.理解向心力是一种效果力.
2.在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题.
教学难点
1.具体问题中向心力的来源.
2.关于对临界问题的讨论和分析.
3.对变速圆周运动的理解和处理.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力，会在具体问题中分析向心力的来源.
2.能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例.
3.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度.
过程与方法
1.通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.
2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力.
3.通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力.
情感态度与价值观
培养学生的应用实践能力和思维创新意识;运用生活中的几个事例，激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机;通过对实例的分析，建立具体问题具体分析的科学观念.
教学过程
导入新课
情景导入
赛车在经过弯道时都会减速，如果不减速赛车就会出现侧滑，从而引发事故.大家思考一下我们如何才能使赛车在弯道上不减速通过?
课件展示自行车赛中自行车在通过弯道时的情景.
根据展示可以看出自行车在通过弯道时都是向内侧倾斜，这样的目的是什么?赛场有什么特点?学生讨论
结论：赛车和自行车都在做圆周运动，都需要一个向心力.而向心力是车轮与地面的摩擦力提供的，由于摩擦力的大小是有限的，当赛车与地面的摩擦力不足以提供向心力时赛车就会发生侧滑，发生事故.因此赛车在经过弯道时要减速行驶.而自行车在经过弯道时自行车手会将身体向内侧倾斜，这样身体的重力就会产生一个向里的分力和地面的摩擦力一起提供自行车所需的向心力，因此自行车手在经过弯道时没有减速.同样道理摩托车赛中摩托车在经过弯道时也不减速，而是通过倾斜摩托车来达到同样的目的.
下面大家考虑一下，火车在通过弯道时也不减速，那么我们如何来保证火车的安全呢?
复习导入
1.向心加速度的公式：an= =rω2=r( )2.
2.向心力的公式：Fn=m an= m =m rω2=mr( )2.
推进新课
一、铁路的弯道
课件展示观察铁轨和火车车轮的形状.
讨论与探究
火车转弯特点：火车转弯是一段圆周运动,圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面.
受力分析，确定向心力(向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供).
缺点：向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供，由于火车质量大，速度快，由公式F向=mv2/r，向心力很大，对火车和铁轨损害很大.
问题：如何解决这个问题呢?(联系自行车通过弯道的情况考虑)
事实上在火车转弯处，外轨要比内轨略微高一点，形成一个斜面，火车受的重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无挤压，这样就达到了保护铁轨的目的.
强调说明：向心力是水平的.
F向= mv02/r = F合= mgtanθ
v0= (1)当v= v0，F向=F合
内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.
(2)当v>v0，F向>F合时
外轨道对外侧车轮轮缘有压力.
(3)当v
内轨道对内侧车轮轮缘有压力.
要使火车转弯时损害最小，应以规定速度转弯，此时内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.
二、拱形桥
课件展示交通工具(自行车、汽车等)过拱形桥.
问题情境：
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的点时对桥的压力.通过分析，你可以得出什么结论?
画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力.
思路：在点，对汽车进行受力分析，确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力;由牛顿第三定律求出桥面受到的压力FN′=G 可见，汽车对桥的压力FN′小于汽车的重力G，并且，压力随汽车速度的增大而减小.
思维拓展
汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢?学生自主画图分析，教师巡回指导.
课堂训练
一辆质量m=2.0 t的小轿车，驶过半径R=90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10 m/s2.求：
(1)若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面点时，对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力?
解答：(1)汽车通过凹形桥面最低点时，在水平方向受到牵引力F和阻力f.在竖直方向受到桥面向上的支持力N1和向下的重力G=mg，如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车上方，支持力N1与重力G=mg的合力为N1-mg，这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力，即F向=N1-mg.由向心力公式有：N1-mg= 解得桥面的支持力大小为
N1= +mg=(2 000× +2 000×10)N=2.89×104 N
根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是2.98×104 N.
(2)汽车通过凸形桥面点时，在水平方向受到牵引力F和阻力f，在竖直方向受到竖直向下的重力G=mg和桥面向上的支持力N2，如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车的下方，重力G=mg与支持力N2的合力为mg-N2，这个合力就是汽车通过桥面顶点时的向心力，即F向=mg-N2，由向心力公式有mg-N2= 解得桥面的支持力大小为N2=mg =(2 000×10-2 000× )N=1.78×104 N
根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78×104 N.
(3)设汽车速度为vm时，通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零.根据牛顿第三定律，这时桥面对汽车的支持力也为零，汽车在竖直方向只受到重力G作用，重力G=mg就是汽车驶过桥顶点时的向心力，即F向=mg，由向心力公式有mg= 解得：vm= m/s=30 m/s
汽车以30 m/s的速度通过桥面顶点时，对桥面刚好没有压力.
说一说
汽车不在拱形桥的点或最低点时,它的运动能用上面的方法求解吗?
汽车受到重力和垂直于支持面的支持力,将重力分解为平行于支持面和垂直于支持面的两个分力,这样,在垂直于支持面的方向上重力的分力和支持力的合力提供向心力.三、航天器中的失重现象
引导学生阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情境，用学过的知识加以分析，发表自己的见解.上面“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞行中.
假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面的重力.试求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大?
通过求解，你可以得出什么结论?
其实在任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中，都是一个完全失重的环境.其中所有的物体都处于完全失重状态.
四、离心运动
问题：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?
结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动.
结合生活实际，举出物体做离心运动的例子.在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?
参考答案：①洗衣机脱水②棉砂糖③制作无缝钢管④魔盘游戏⑤汽车转弯⑥转动的砂轮速度不能过大
汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故
水滴的离心运动洗衣机的脱水筒
总结：1.提供的外力F超过所需的向心力,物体靠近圆心运动.
2.提供的外力F恰好等于所需的向心力,物体做匀速圆周运动.
3.提供的外力F小于所需的向心力,物体远离圆心运动.
4.物体原先在做匀速圆周运动，突然间外力消失，物体沿切线方向飞出.
例1 如图所示，杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，大家讨论一下满足什么条件水才能从水桶中流出来.若水的质量m=0.5 kg，绳长l=60 cm，求：
(1)点水不流出的最小速率.
(2)水在点速率v=3 m/s时，水对桶底的压力.
解析：(1)在点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力
即mg≤ 则所求最小速率v0= m/s=2.42 m/s.
(2)当水在点的速率大于v0时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN，由牛顿第二定律有
FN+mg= FN= -mg=2.6 N
由牛顿第三定律知，水对桶底的作用力FN′=FN=2.6 N，方向竖直向上.
答案：(1)2.42 m/s (2)2.6 N，方向竖直向上
提示：抓住临界状态，找出临界条件是解决这类极值问题的关键.
课外思考：若本题中将绳换成轻杆，将桶换成球，上面所求的临界速率还适用吗?
课堂训练
1.如图所示，在水平固定的光滑平板上，有一质量为M的质点P，与穿过中央小孔H的轻绳一端连着.平板与小孔是光滑的，用手拉着绳子下端，使质点做半径为a、角速度为ω1的匀速圆周运动.若绳子迅速放松至某一长度b而拉紧，质点就能在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径a到b所需的时间及质点在半径为b的圆周上运动的角速度.
解析：质点在半径为a的圆周上以角速度ω1做匀速圆周运动，其线速度为va=ω1a.突然松绳后，向心力消失，质点沿切线方向飞出以va做匀速直线运动，直到线被拉直,如图所示.质点做匀速直线运动的位移为s= ，则质点由半径a到b所需的时间为：t=s/va= /(ω1a).
当线刚被拉直时，球的速度为va=ω1a，把这一速度分解为垂直于绳的速度vb和沿绳的速度v′.在绳绷紧的过程中v′减为零，质点就以vb沿着半径为b的圆周做匀速圆周运动.根据相似三角形得 ,即 .则质点沿半径为b的圆周做匀速圆周运动的角速度为ω2=a2ω1/b2.
2.一根长l=0.625 m的细绳，一端拴一质量m=0.4 kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，求：
(1)小球通过点时的最小速度;
(2)若小球以速度v=3.0 m/s通过圆周点时，绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了，小球将如何运动?
分析与解答：(1)小球通过圆周点时，受到的重力G=mg必须全部作为向心力F向，否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内，而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周点的条件应为F向≥mg，当F向=mg时，即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周点的向心力，绳对小球恰好不施拉力，如图所示，此时小球的速度就是通过圆周点的最小速度v0，由向心力公式有：mg= 解得：G=mg= v0= m/s=2.5 m/s.
(2)小球通过圆周点时，若速度v大于最小速度v0，所需的向心力F向将大于重力G，这时绳对小球要施拉力F，如图所示，此时有F+mg= 解得：F= -mg=(0.4× -0.4×10)N=1.76 N
若在点时绳子突然断了，则提供的向心力mg小于需要的向心力 ，小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动).
课堂小结
本节课中需要我们掌握的关键是：一个要从力的方面认真分析，搞清谁来提供物体做圆周运动所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以变化;另一个方面从运动的物理量本身去认真分析，看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心力.如果供需双方正好相等，则物体将做稳定的圆周运动;如果供大于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐靠近圆心;如果供小于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐远离圆心;如果外力突然变为零，则物体将沿切线方向做匀速直线运动.布置作业
教材“问题与练习”第1、2、3、4题.
板书设计
8.生活中的圆周运动
一、铁路的弯道
1.轨道水平：外轨对车的弹力提供向心力
轨道斜面：内外轨无弹力时重力和支持力的合力提供向心力
二、拱形桥
拱形桥：FN=G-m 凹形桥：FN=G+m 三、航天器的失重现象
四、离心运动
1.离心现象的分析与讨论
2.离心运动的应用与防止
活动与探究
课题：到公园里亲自坐一下称为“魔盘”的娱乐设施，并研究、讨论：“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时，有的人能随之一起做圆周运动，而有的人逐渐向边缘滑去?
观察并思考：
1.汽车、自行车等在水平面上转弯时，为什么速度不能过大?
2.观察滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势，并分析其受力情况.
习题详解
1.解答：因为正常工作时转动轴受到的水平作用力可认为是零，所以转动轴OO′将受到的作用力完全是由小螺丝钉P做圆周运动时需要的向心力引起的.
故力F=mω2r=m(2πn)2r=0.01×(2×3.14×1 000)2×0.20 N=7.89×104 N.
2.解答：这辆车拐弯时需要的向心力为F= =2.0×103× N=1.6×104 N>1.4×104 N
所以这辆车会发生侧滑.
3.解答：(1)汽车在桥顶时受力分析如图所示.
汽车通过拱形桥
则据牛顿第二定律有G-FN= ①
代入数据可得FN=7 600 N,所以由牛顿第三定律有汽车对地面的压力为7 600 N.
(2)当FN=0时，汽车恰好对桥没有压力，此时可得汽车的速度为v=22.4 m/s(g取10 m/s2).
(3)由①式可知，对同样的车速，拱桥圆弧的半径越大，汽车对桥的压力就越大,所以拱桥的半径比较大些安全.
(4)因为腾空时FN=0，所以其速度v= m/s=7 900 m/s
即需要7 900 m/s的速度才能腾空.
4.解答：对小孩的受力分析如图所示，则据牛顿第二定律有
FN-G= 由机械能守恒定律有mgl(1-cos60°)= 两式联立代入数据可得FN=450N,故秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是450N.
设计点评
本节课重点是圆周运动中向心力和向心加速度的应用，关键问题是要找出向心力是由谁来提供.圆周运动和生活密切相关，学生容易受到生活中的定势思维所干扰，对向心力分析不足，所以教学中列举了生活中大量的常见现象，并借助生活中的事例进行辨析，通过师生分析、论证从而得出了正确的结论.