生活中的圆周运动(新人教版必修2)

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1、7、生活中的圆周运动山东省诸城市第二中学邮编:262212张宝庆人教版必修二适用于新课标地区电话：13583678498邮箱sdzczbq@126.com教学目标知识与技能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

2、透理论联系实际的观点，提高学生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1．通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题．2．通过离心运动的应用和防止的实例分析．使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题．3．养成良好的思维表述习惯和科学的价值观．教学重点1．理解

3、向心力是一种效果力．2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，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．复习提问：1、什么叫向心加速度？物理意义？公式如何？2、什么叫向心力？公式如何？3、物体做圆周运动时，受力有何共同点?解圆周运动的基本步骤是什么?本节将学习生活中的圆周周运动,请看几个生活中的圆周运动实例!F“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力=从“供”“需”两方面研究做圆周运动

4、的物体通过圆周运动实例怎样理解向心力公式分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受几个力作用？这几个力的关系如何？那火车转弯时情况会有何不同呢？火车转弯时是在做圆周运动，那么是什么力提供向心力？实例一、铁路的弯道请点击下面链接车轮构造介绍轮缘铁轨(轨距)合作与探究请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道设计方案思想简述画出草图简单计算说明可行性分析【学生活动】设计火车弯道学生分组讨论，提出可行性方案铁路的弯道——若内外轨道一样高GN外轨对轮

5、缘的弹力提供向心力.靠这种办法得到的向心力缺点是什么？如何解决这一实际问题？F轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！若外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？例、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？F=8×105N火车转弯外侧高时受力分析:NhFqG==NhqGO1O2火车向心力的来源由G和N的合力提供GFNF合α【探究最佳方案及分析】火车转弯规定临界速度:解析：重力G与支持力FN的合力F合是使火

6、车转弯的向心力研究与讨论:若外轨较高：由牛顿第二定律得：mgtanθ+F=mv2/r(对一定的θ和r)若v适当:可使F=0,即轨道与车轮间无压力。若v过大,mgtanθ

7、理与生活】2008年4月18日，我国铁路进行了第六次大提速，时速将达200公里以上，这必将为我国经济腾飞注入新的活力。假设你是一位从事铁路设计的工程师，你认为火车提速有必要对铁路拐弯处进行改造吗？应如何改造？与哪些因素有关?【研究与讨论】如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？火车转弯过快出现翻车事故课堂练习例题：质量m=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面夹角为370，弯道半径R=30m。（南）(1)当火车的速度v1=10m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?（中）(2)当火车的速度

8、v2=15m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?（北）(3)当火车的速度v3=20m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?联系生活实际：公路弯道如何设计------赛道的设计开放设计一高速公路设计运行时速为108km/h，其中一转弯处设计圆弧半径为300m。已知汽车轮胎与地面的最大静摩擦因数为0.25，请你为该处路面提供设计方案。请点击汽车转弯翻车.MPG视屏链接OvF静小