向心力的实例分析导学案.doc

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1、向心力的实例分析导学案第一课时一、学习目标1．会在具体问题中分析向心力的来源，会处理火车转弯、汽车过桥等力学问题．2．掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法，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二、学习重点和难点重点：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。难点：具体问题中向心力的来源．关于对临界问题的讨论和分析．三、预习学案（认真阅读教材p76-p77，再结合视频，独立完成导学案第一页至第二页的内容）（一）、水平方向圆周运动（转弯问题）1、汽车转弯（1）对下面两种转弯时的汽车画

2、完整受力分析图，并大概标出汽车做圆周运动的圆心及半径。图1图2（2）如图1汽车在水平地面上转弯所需的向心力由_____________力提供，若此时速度为V，转弯半径为r,则向心力方程为__________________。（3）汽车转弯过快会发生。（4）汽车在水平路面转弯的最大速度取决于___________________。（5）如图2赛车在倾斜赛道稳定转弯所需的向心力由_________力提供。若此时速度为V，转弯半径为r,则向心力方程为__________________。2、火车转弯：观察下图3的火车轮缘结构并回答：(1)图

3、4内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由________力提供，在图中画出受力示意图。(2)图5外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由___________提供。图3火车轮缘结构图4图52四、自主检测1．在水平路面上稳定转弯的汽车，向心力是（）A水平面对汽车的静摩擦力B水平面对汽车的滑动摩擦力C汽车受到的重力和水平面对汽车的支持力的合力D汽车受到的重力、水平面对汽车的支持力和汽车的牵引力的合力2.火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内、外轨道一样高，则火车转弯时（）A．对外轨产生向外的挤压作用B．对内轨产生向外的挤压

4、作用C．对外轨产生向内的挤压作用D．对内轨产生向内的挤压作用3.已知质量为103kg的汽车，轮胎与地面间的最大静摩擦力为7000N，水平公路转弯处的半径为28m，g取10m/s2，则汽车转弯的最大速度为多少？解题指导：1.找到受力对象进行受力分析2.分析向心力由哪些力提供3.画出圆周运动的轨迹、圆心、半径4.根据已知条件列相应的向心力方程4.2013年7月24日，随着一声巨响，西班牙一列载有200多名乘客的快速列车在行驶至距车站3公里处时脱轨，造成至少80人死亡，170余人受伤，成为欧洲史上最严重列车事故之一。发生车祸的路段是一个急转

5、弯，限速80公里，但当时的车速是190公里。通过这段新闻材料，根据这节课的预习结果，请你分析一下：1）火车在转弯时超过限速会脱轨的具体原因是什么？2）为什么转弯处要限速？3）超速容易脱轨，那是不是转弯时速度越小越好？2向心力的实例分析导学案第二课时一预习学案（认真阅读教材p76-p79，再结合视频，独立完成导学案第三页的填空与作图题）二、竖直平面内的圆周运动1、汽车过拱桥，在下列图中画受力分析图：(1)汽车静止在拱桥顶端时，汽车受支持力FN　　　重力G。此时合力为____________。（2）过凸桥最高点时，汽车受支持力FN　　　重

6、力G，此时的向心力为　　　　　　　　　。v(3)汽车静止在凹桥底端时，汽车受支持力FN　　　重力G。此时合力为____________。(4)过凹桥最高点时，汽车受支持力FN　　　重力G，此时的向心力为　　　　　　　　　。v自主检测一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：(1)若桥面为凹形，汽车以20m／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l0m／s的速度通过桥面最高点时，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

7、压力143、圆周运动的临界问题（观看视频后，按要求填写下面的表格）物理模型示意图恰好过最高点的临界特征1.画出受力示意图2.写出向心力公式做圆周运动的条件轻绳模型小球以速度V1通过最低点O绳V1F向=小球能做完整的圆周运动的条件是：小球以较大速度V2通过最高点绳V2OF向=小球以最小速度V0恰好通过最高点（临界状态）绳V0OF向=过山车模型小球以速度V1在圆环轨道内通过最低点V1轨道OF向=小球能做完整的圆周运动的条件是：小球以速度较大速度V2在圆环轨道内通过最高点轨道OV0轨道OF向=小球以最小速度V0在圆环内恰好通过最高点F向=1

8、4轻杆模型小球随杆转动通过最低点F向=小球能做完整的圆周运动的条件是：小球通过最高点杆提供拉力F向=杆不产生作用力F向=杆提供支持力F向=小球恰好通过最高点圆管模型小球过圆管的最低点F向=14圆管模型小球过圆管的最高点球