高中物理 5.7生活中的圆周运动学案新人教版必修 .doc

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1、5．7生活中的圆周运动导学案一、学习目标1．能定性分析火车外轨比内轨高的原因2．能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题3．知道航天器中的失重现象的本质4．知道离心运动及其产生的条件，了解离心运动的应用和防止5．会用牛顿第二定律分析圆周运动6．进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用二、重点难点1．能定性分析火车外轨比内轨高的原因2．能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题三、预习导引一、铁路的弯道:1.火车在弯道上的特点：火车在弯道上运动时实际做，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的，如果转弯处内外轨一样高，对

2、轮缘的弹力就是火车转弯的向心力，轮缘与外轨间的作用力，铁轨与轮缘极易受损，故实际在转弯处，火车的外轨内轨。2.向心力的来源：内外轨高度差：依据和，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力由和的合力来提供。二、拱形桥：1．向心力来源（最高点和最低点）：汽车做圆周运动，和的合力提供向心力。2.动力学关系：（1）如图所示，汽车在凸形桥的最高点时，满足的关系为=，=，由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小等于支持力，因此汽车在凸形桥上运动时，对桥的压力重力，当v=时，其压力为零。（2）如图所示，汽车经过凹形桥的最低点时，满足的关系为=，=，汽车对桥的压力大小，汽

3、车过凹形桥时，对桥的压力重力。（3）转速、不变三、航天器中的失重现象：1.航天器在近地轨道的运动（1）以航天器，重力充当向心力，满足的关系为，航天器的速度v=。（2）对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为=由此可知FN=0，航天员处于状态，对座椅。（3）航天器内的任何物体之间压力。2.对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于状态，但并不是物体不受重力，正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员运动。四、离心运动1.定义：物体沿切线飞出或做逐渐的运动。2.原因：向心力突然消失或合外力不足以提供所需。【课内探究】火车在弯道上运行的问题1.火车转弯

4、的特点在实际的火车转弯处，外轨高于内轨，火车转弯所需的向心力的来源？1.明确圆周平面3.速度与轨道压力的关系当火车行驶速度v等于规定速度v时，所需向心力完全由提供，此时内外轨对火车无挤压作用当火车行驶速度v与规定速度v不相等时当火车行驶速度vv时，轨道对轮缘有侧压力当火车行驶速度vv时，轨道对轮缘有侧压力课堂小结：1、知识方面2、方法方面四、典型习题1.火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法正确的是（）A．火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损B．火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨

5、容易磨损C．火车能过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损D．以上三种说法都是错误的2.如图，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时拉力F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（）A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心3.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．可以用天平测量物体的质量B．可以用水银气压计测卫星舱内的气压C．可以用弹簧测力计测拉力D．在卫星内将重

6、物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力附件