總題曲線運動總時第10 時
題生活中的圓周運動型新授
教
學
目
標知識與技能
1．能定性分析火車轉彎外軌比內軌高的原因
2．能定量分析汽車過拱形橋最高點與凹形橋最低點的壓力問題
3．知道航天器中的失重的本質
4知道離心運動及產生的條，了解離心運動的應用和防止
過程與方法
1．通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯系實際的觀點，提高學生分析和解決問題的能力．
2．通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關系，提高學生的分析能力．
3．通過對離心現象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決問題的能力．
情感、態(tài)度與價值觀
1．通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯系，學會用合理、科學的方法處理問題． ．

重點1．理解向心力是一種效果力．
2．在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結合牛頓運動定律求解有關問題．

難點1．具體問題中向心力的．
2．關于對臨界問題的討論和分析．
3．對變速圓周運動的理解和處理．
學法
指導自主閱讀、合作探究、精講精練、
教學
準備
教學
設想預習導學→學生初步了解本節(jié)內容→合作探究→突出重點，突破難點→典型例題分析→鞏固知識→達標提升
教 學 過 程
師 生 互 動補充內容或錯題訂正
任務一 預習導學
（認真閱讀教材p23-p25，獨立完成下列問題）
一、車輛轉彎問題的研究
1、火車轉彎：
(1)內外軌高度相同時，轉彎所需的向心力由_____________力提供。
(2)外軌高度高于內軌，火車按設計速度行駛時，火車轉彎所需的向心力由________________提供。
如圖示 知 h , L,轉彎半徑R,車輪對內外軌都無壓力,質量為m的火車運行的速率應該多大?

思考與交流1、如果超速行駛會怎么樣？如果減速行駛呢？
2、各種車輛在公路上行駛，向心力怎樣提供？
二、拱形橋
問題情境：質量為m的汽車在拱形橋上以速度t／行駛，若橋面的圓弧半徑為只，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力．
（ 請學生獨立畫出汽車的受力圖，推導出汽車對橋面的壓力．）
引導：請同學們進一步考慮當汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大．當汽車的速度大于這個速度時，會發(fā)生什么現象?

合作交流：下面再一起共同分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些？

三、航天器中的失重現象
從剛才研究的一道例題可以看出，當汽車通過拱形橋凸形橋面頂點時，如果車速達到一定大小，則可使汽車對橋面的壓力為零．如果我們把地球想象為特大的“拱形橋”，則情形如何呢?會不會出現這樣的情況；速度達到一定程度時，地面對車的支持力是零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時可能有什么感覺?
（學生獨立分析以上提出的問題，并在練習本上畫出受力分析圖，嘗試解答．）

引導：假設宇宙飛船質量為，它在地球表面附近繞地球傲勻逮圓周運動，其軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員質量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力．試求座艙對宇航員的支持力．此時飛船的速度多大?通過求解．你可以得出什么結論?

四、離心運動
引導：做圓周運動的物體一旦失去向心力的作用，它會怎樣運動呢?如果物體受的合力不足以提供向心力，它會怎樣運動呢?發(fā)表你的見解并說明原因．

合作交流：請同學們結合生活實際，舉出物體做離心運動的例子．在這些例子中，離心運動是有益的還是有害的?你能說出這些例子中離心運動是怎樣發(fā)生的嗎?

任務二 例題分析

例：一輛質量m=2.0t的小轎車，駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m／s2．求：
(1)若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大?
(2)若橋面為凸形，汽車以l0m／s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大?
(3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力

任務三 達標提升
1．火車在轉彎行駛時，需要靠鐵軌的支持力提供向心力。下列關于火車轉彎的說法中正確的是 ( )
A．在轉彎處使外軌略高于內軌 B．在轉彎處使內軌略高于外軌
C．在轉彎處使內軌、外軌在同一水平高度
D．在轉彎處火車受到的支持力豎直向上
2．汽車以—定速率通過拱橋時，下列說法中正確的是 ( )
A．在最高點汽車對橋的壓力大于汽車的重力
B．在最高點汽車對橋的壓力等于汽車的重力
C．在最高點汽車對橋的壓力小于汽車的重力
D．汽車以恒定的速率過橋時，汽車所受的合力為零
3. 關于鐵道轉彎處內外鐵軌間有高度差，下列說法中正確的是（ ）
A. 可以使火車順利轉彎，減少車輪與鐵軌間的摩擦
B. 火車轉彎時，火車的速度越小，車輪對內側的鐵軌測側向壓力越小
C. 火車轉彎時，火車的速度越大，車輪對外側的鐵軌測側向壓力越大
D. 外鐵軌略高于內鐵軌，使得火車轉彎時，由重力和支持力的合力提供了部分向心力
4. 如圖1所示，在高速公路的拐彎處，路面筑得外高內低，即當車向左拐彎時，司機右側的路面比左側的要高一些，路面與水平面間的夾角為θ。設拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進方向）摩擦力等于0，θ應等于（ ）
A. B.
C. D.
5．在下列情況中，汽車對凸形橋頂部的壓力最小的是( )
A．以較小的速度駛過半徑較大的橋；
B．以較小的速度駛過半徑較小的橋；
C．以較大的速度駛過半徑較大的橋：
D．以較大的速度駛過半徑較小的橋．
6．一輛汽車勻速通過一座圓形拱橋后，接著又勻速通過圓弧形凹地．設圓弧半徑相等，汽車通過橋頂A時，對橋面的壓力NA為車重的一半，汽車在弧形地最低點B時，對地面的壓力為NB，則NA：NB為 ．
7．如圖所示，長度為L=1.0m的繩，系一小球在豎直面內做圓周運動，小球的質量為=5kg，小球半徑不計，小球在通過最低點的速度大小為v=20m/s,試求：
（1)小球在最低點所受繩的拉力
(2)小球在最低的向心加速度

本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/37620.html

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