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时间:2020-07-04
《高中物理 5.7生活中的圆周运动学案新人教版必修.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§5-7生活中的圆周运动【教学目标】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.【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.【教学内容】一、教材要点
2、1.做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向,所以叫,它是根据力的______来命名的,向心力公式:。2.向心力总是指向圆心,而线速度沿圆的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的而不改变线速度的。3.向心力产生的加速度也总是指向,叫,公式:a===。汽车转弯在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力,是由车轮与路面间的静摩擦力f提供的,即,因为静摩擦力f最大不能超过最大摩擦力,故要求车子转弯时,车速不能太大和转弯半径不能太小。思考在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低是什么原因?4.航天器中的失重现象5.离心运动⑴定义:做匀速圆周运
3、动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动。⑵本质:离心现象是物体惯性的表现。二、例题解析例1一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=90m的一段凸形圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:(1)汽车以l0m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?(2)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例2在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂
4、直于前进方向)摩擦力等于零,则关于θ的三角函数表达式是。例3用长L=0.6m的绳系着装有m=0.5kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”。求:(1)最高点水不流出的最小速度为多少?(2)若过最高点时速度为3m/s,此时水对桶底的压力多大?三、课堂小结四、基础巩固(第1题)1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()A.a处B.b处C.c处D.d处2.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为()A.15m/sB.20m/sC.25m/sD
5、.30m/s3.在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了()A.减轻火车轮子挤压外轨B.减轻火车轮子挤压内轨C.使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D.限制火车向外脱轨4.铁路转弯处的圆弧半径为R,内侧和外侧的高度差为h,L为两轨间的距离,且L>h,如果列车转弯速率大于,则()A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压B.铁轨与轮缘间无挤压C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压D.内外铁轨与轮缘间均有挤压5.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是
6、因为A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于重力D.游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势6.质量为m的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v,到达最低点时的速变为,则两位置处绳子所受的张力之差是()A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg7.汽车在水平地面上转弯时,与地面的摩擦力达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车拐弯的半径必须()A.减为原来的1/2倍B.减为原来的1/4倍C.增为原来的2倍D.增为原来的4倍8.杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子到最高点
7、时,里面水也不流出来,这是因为()A.水处于失重状态,不受重力的作用了B.水受平衡力作用,合力为0C.水受的合力提供向心力,使水做圆周运动D.杯子特殊,杯底对水有吸力9.长L=0.5m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做竖直平面内的圆周运动,当通过最高点时,如图所示,求下列情况下小球所受到的力(计算大小,并说明是拉力还是支持力)。(第9题)(第10题)(1)当v=1m/s时,大小为N,是力(2)当v=4m/s时,大小为N,是力10.如图所示,汽车在倾斜的弯道上转弯,弯道倾角为θ,半径为r,则汽车完全不靠摩擦力
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