高中物理 生活中的圆周运动学案新人教版选修.doc

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1、第7节生活中的圆周运动【学习目标】1．知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。2．通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。3．.能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。【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.关于临界问题的讨论和分析3.对变速圆周运动的处理与分析【自主学习】1、牛顿第二定律：.2、匀速圆周运动是变速运动，其向心加速度表达式是：。向心加

2、速度方向：。【新知学习】（1）火车转弯问题首先观察火车轮缘和铁轨的外形1．火车转弯时的运动特点：火车转弯时做的是________运动，因而具有向心加速度，需要__________。思考：若内外轨等高，谁提供向心力？有何弊病？如何解决？实际中火车转弯时谁提供向心力？对车速有何要求？2．为了消除火车车轮对路轨的侧向压力，铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上，即_______高、__________低。其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度而设计的。3．计算规定速度：设火车质量m、轨道平面倾角θ、轨道转弯处半径r、求规定的车速

3、v。4.在转弯处：(1)若列车行驶的速率等于规定速度，则两侧轨道都不受车轮对它的侧向压力(2)若列车行驶的速率大于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）.(3)若列车行驶的速率小于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）.（2）拱形桥1．汽车在凸形桥的最高点时，谁提供向心力？请写出对应的表达式。（设桥的半径是r，汽车的质量是m，车速为v，支持力为FN）①支持力FN________重力G②v越大，则压力_________，当v=________时，压力=0。2．汽车在凹形

4、桥的最低点时，谁提供向心力？请写出对应的表达式。设桥的半径是r，汽车的质量是m，车速为v，支持力为FN。①支持力FN________重力G②v越大，则压力_________。三、航天器中的失重现象复习：超重的条件是什么？失重的条件是什么？完全失重的条件又是什么？1．近地做匀速圆周运动的航天器中，物体的向心力由谁提供？（1）v=时，航天员（或物体）对航天器无压力，航天员处于___________状态。（2）任何关闭了发动机又不受__________的飞行器，都是一个___________的环境。2．把航天器失重的原因说成是它离地

5、球太远，从而摆脱了地球引力，是的。四、离心运动(1）定义：做圆周运动的物体，在合外力突然消失时，将会；如果合外力未消失，但合力不足以提供它做圆周运动所需的向心力时，将会做逐渐__________圆心的运动，这种运动叫离心运动.（2）向心运动：做圆周运动的物体，当其所受的沿径向的合外力_______于物体所需的向心力时，物体会逐渐__________圆心.（3）离心现象的本质是物体惯性的表现。（4）离心运动的应用例子有：洗衣机的脱水筒和利用离心现象制作棉花糖等等。【课堂练习】1、如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点

6、时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是()A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D．汽车对桥面的压力大于汽车的重力2、汽车的速度是72km/h，过凸桥最高点时，对桥的压力是车重的一半，则桥面的半径为__________m，当车速为__________m/s时，车对桥面最高点的压力恰好为零.(g取10m/s2)3、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，司机左侧路面比右侧的要高一些，路面与水平面

7、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（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，θ应满足什么条件？4、一细绳拴一质量m＝100g的小球，在竖直平面内做半径R=40cm的圆周运动，取g＝10m/s2，求：(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度；(2)小球以v1=3．0m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力；(3)小球以v2＝5．0m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力．5、质量为m=0.02kg的小球，与长为l＝0.4m的不计质量的细杆一端连接，以杆的另一端为轴，在竖直面内做圆周运动，当小

8、球运动到最高点，速度分别为v1=0，v2=lm/s，v3＝2m/s，v4=4m/s时，杆分别对小球施加什么方向的力?大小如何?