生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

1、5.8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)物理（人教版）必修2教學(xué)目標(biāo)：1 掌握應(yīng)用向心力知識(shí)分析兩類圓周運(yùn)動(dòng)模型步驟和方法.2. 鍛煉學(xué)生觀察分析抽彖建模的解決實(shí)際問題的方法和能.3培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神、應(yīng)用實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新意 識(shí).教學(xué)重點(diǎn)：1. 理解向心力是一種效果力.2. 具體問題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有 關(guān)問題.教學(xué)難點(diǎn)：1具體問題中向心力的來源.2. 關(guān)于對臨界問題的討論和分析.3. 對變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理.授課類型：新課講解.課時(shí)安排：1課時(shí).教學(xué)過程：導(dǎo)入新課賽車在經(jīng)過彎道時(shí)都會(huì)減速，如果不減速賽車就會(huì)出現(xiàn)側(cè) 滑.大家思考一下我們?nèi)绾尾拍苁官愜囋趶澋郎喜粶p速通 過？結(jié)論：賽車

2、和自行車都在做圓周運(yùn)動(dòng)，都需要一個(gè)向心力.而 向心力是車輪與地面的摩擦力提供的.復(fù)習(xí)導(dǎo)入1. 向心加速度的公式 =畑2 =停22. 向心力的公式,Fn = man = m + = mrtxr -.新課講解一、鐵路的彎道火車轉(zhuǎn)彎特點(diǎn)：火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動(dòng)，圓周軌道為彎道 所在的水平軌道平面.受力分析，確定向心力（向心力由鐵 軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供）.由公式F 向=2向心力很大，對火車和鐵軌損害很大.A問題：如何解決這個(gè)問題呢？（聯(lián)系自行車通過彎道的情況考 慮）事實(shí)上在火車轉(zhuǎn)彎處，外軌要比內(nèi)軌略微高一點(diǎn)，形成 一個(gè)斜面，火車受的重力和力的合力提供向心力，對內(nèi)外軌 都無擠壓，這樣

3、就達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的.強(qiáng)調(diào)說明：向心力是水平的.尸向=2/r 尸合=zzigtanC5 = J g 廠 tan&（1）當(dāng)v=如F向=尺合內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪輪緣都無壓力.當(dāng)向F合時(shí)外軌道對外側(cè)車輪輪緣有壓力.當(dāng)X如F向VF合時(shí)內(nèi)軌道對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有壓力.二、拱形橋在最高點(diǎn)，對汽車進(jìn)行受力分析，確定向心力的來源；由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力：可見，汽車對橋的壓力F小于汽車的重力G,并且壓力隨汽 車速度的增大而減小.汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對橋 的壓力比汽車的重力大還是小學(xué)生自主畫圖分析課堂訓(xùn)練一輛質(zhì)量m =2.0 t的小轎車，駛過半

4、徑R=90m的一段圓弧 形橋面，重力加速度g=10 m / s2求：若橋面為凹形，汽車以20 m/s的速度通過橋面最低點(diǎn) 時(shí)，對橋面壓力是多大？答：汽車通過凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)，在水平方向受到牽引力F 和阻力.在豎直方向受到橋面向上的支持力N和向下的重力 G=mg如圖所示.圓弧形軌道的圓心在汽車上方，支持力M 與重力G=mg的合力為M m g ,這個(gè)合力就是汽車通過橋 面最低點(diǎn)時(shí)的向心力，即F向.由向心力公式有：.叫-噸二根據(jù)牛頓第三定律汽車對橋面最低點(diǎn)的壓力大小是29800N.三、航天器中的失重現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“思考與討論”中問題情境，用學(xué)過的知 識(shí)加以分析.上面“思考與討論”中描述的情景其

5、實(shí)已經(jīng)實(shí) 現(xiàn)，不過不是在汽車上，而是在航天飛行中.假設(shè)宇宙飛船 質(zhì)量為M,它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌 道半徑近似等于地球半徑R,宇宙飛船和航天員受到的地球 引力近似等于他們在地面的重力.試求座艙對宇航員的支持 力.此時(shí)飛船的速度多大？其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，又不 受阻力的飛行器中，都是一個(gè)完全失重的環(huán)境.其中所有的 物體都處于完全失重狀態(tài).四、離心運(yùn)動(dòng)如果向心力突然消失，物體由于慣性，會(huì)沿切線方向飛出 去.如果物體受的合力不足以提供向心力，物體雖不能沿切 線方向飛出去，但會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心.這兩種運(yùn)動(dòng)都叫做離心 運(yùn)動(dòng).總結(jié)：1.提供外力F超過所需向心力，物體靠近圓心運(yùn)動(dòng).2. 提供的外力F恰好等于所需的向心力，物體做勻 速圓周運(yùn)動(dòng).3. 提供的外力F小于所需的向心力，物體遠(yuǎn)離圓4. 物體原先在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，突然間外力消失，物體沿切線方向飛課堂小結(jié)本節(jié)課中需要我們掌握的關(guān)鍵是：一個(gè)要從力的方 面認(rèn)真分析，搞清誰來提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力， 另一個(gè)方面從運(yùn)動(dòng)的物理量本身去認(rèn)真分析，如果供需雙方 正好相等，則物體將做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng)；如果供大于需，則 物體將偏離圓軌道，逐漸靠近圓心；如果供小于需，則物體 將偏離圓軌道，逐漸遠(yuǎn)離圓心；如果外力突然變?yōu)榱?，則物 體將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).布置作業(yè) 教材“問題與練習(xí)”第1、2、3題.板書umg 二R牛頓第二定律