生活中的圓周運動

1、課題： 5.8 生活中的圓周運動 物理（人教版）必修2教學(xué)目標:1.掌握應(yīng)用向心力知識分析兩類圓周運動模型步驟和方法2.鍛煉學(xué)生觀察分析抽象建模的解決實際問題的方法和能. 3.培養(yǎng)學(xué)生的主動探索精神、應(yīng)用實踐能力和思維創(chuàng)新意識.教學(xué)重點:1理解向心力是一種效果力2具體問題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題教學(xué)難點:1.具體問題中向心力的來源2.關(guān)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.授課類型：新課講解.課時安排：1課時.教學(xué)過程:導(dǎo)入新課賽車在經(jīng)過彎道時都會減速，如果不減速賽車就會出現(xiàn)側(cè)滑大家思考一下我們?nèi)绾尾拍苁官愜囋趶澋郎喜粶p速通過?結(jié)論：賽車和自行車都在做圓

2、周運動，都需要一個向心力而向心力是車輪與地面的摩擦力提供的.復(fù)習導(dǎo)入1向心加速度的公式2向心力的公式新課講解一、鐵路的彎道火車轉(zhuǎn)彎特點：火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運動，圓周軌道為彎道所在的水平軌道平面受力分析，確定向心力(向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供)由公式F向向心力很大，對火車和鐵軌損害很大問題：如何解決這個問題呢?(聯(lián)系自行車通過彎道的情況考慮)事實上在火車轉(zhuǎn)彎處，外軌要比內(nèi)軌略微高一點，形成一個斜面，火車受的重力和力的合力提供向心力，對內(nèi)外軌都無擠壓，這樣就達到了保護鐵軌的目的強調(diào)說明：向心力是水平的內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪輪緣都無壓力外軌道對外側(cè)車輪輪緣有壓力內(nèi)軌道對內(nèi)側(cè)車

3、輪輪緣有壓力二、拱形橋在最高點，對汽車進行受力分析，確定向心力的來源；由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力: 可見，汽車對橋的壓力F小于汽車的重力G，并且壓力隨汽車速度的增大而減小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還是小學(xué)生自主畫圖分析課堂訓(xùn)練一輛質(zhì)量2.0的小轎車，駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10 ms2求：若橋面為凹形，汽車以20 ms的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大?答：汽車通過凹形橋面最低點時，在水平方向受到牽引力F和阻力在豎直方向受到橋面向上的支持力N和向下的重力Gg如圖所示圓弧形軌道的圓心在汽車

4、上方，支持力與重力G=g的合力為一，這個合力就是汽車通過橋面最低點時的向心力，即F向由向心力公式有：根據(jù)牛頓第三定律汽車對橋面最低點的壓力大小是29800N三、航天器中的失重現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“思考與討論”中問題情境，用學(xué)過的知識加以分析上面“思考與討論”中描述的情景其實已經(jīng)實現(xiàn)，不過不是在汽車上，而是在航天飛行中假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為M，它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑近似等于地球半徑R，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面的重力試求座艙對宇航員的支持力此時飛船的速度多大?其實在任何關(guān)閉了發(fā)動機，又不受阻力的飛行器中，都是一個完全失重的環(huán)境其中所有的物體都處于完全失

5、重狀態(tài)四、離心運動如果向心力突然消失，物體由于慣性，會沿切線方向飛出去如果物體受的合力不足以提供向心力，物體雖不能沿切線方向飛出去，但會逐漸遠離圓心這兩種運動都叫做離心運動總結(jié)：1提供外力F超過所需向心力，物體靠近圓心運動2提供的外力F恰好等于所需的向心力，物體做勻速圓周運動 3提供的外力F小于所需的向心力，物體遠離圓4物體原先在做勻速圓周運動，突然間外力消失，物體沿切線方向飛課堂小結(jié)本節(jié)課中需要我們掌握的關(guān)鍵是：一個要從力的方面認真分析，搞清誰來提供物體做圓周運動所需的向心力，另一個方面從運動的物理量本身去認真分析，如果供需雙方正好相等，則物體將做穩(wěn)定的圓周運動；如果供大于需，則物體將偏離圓軌道，