選必修第七節(jié)生活中的圓周運動說課材料

選必修第七節(jié)生活中的圓周運動水平面內(nèi)的圓周運動火車轉(zhuǎn)彎生活實例分析閱讀課本P26-27鐵路的彎道思考問題1.火車在平直的軌道上勻速行駛時，受力如何？2.如果軌道是水平的，火車轉(zhuǎn)彎時所受外力怎樣？需要的向心力由哪些力提供呢？3.火車的質(zhì)量很大，行駛的速度也不小，如此長時間后，對軌道和列車有什么影響？4.如何改進才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢？自主學(xué)習(xí)注意觀察鐵軌彎道的特點車輪介紹F有什么弊端？由外側(cè)軌道對車輪輪緣的擠壓力F提供一內(nèi)外軌道一樣高時問題歸納二外軌略高于內(nèi)軌時1火車受力3火車的向心力來源由G和N的合力提供hFG2確定圓心N問題歸納NhF合L如圖所示，已知內(nèi)外軌高度差為h，兩軌間距為L、轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對內(nèi)外軌都無壓力時,質(zhì)量為m的火車運行的速率應(yīng)該多大?火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛反饋練習(xí)G1.當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時火車行駛速率v>v規(guī)定GNN1輪緣擠壓外軌道問題歸納2.當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時火車行駛速率v<v規(guī)定GNN1輪緣擠壓內(nèi)軌道問題歸納如果汽車在水平路面高速轉(zhuǎn)彎時

向心力由誰提供？高速公路轉(zhuǎn)彎處應(yīng)修成什么樣的？海南汽車試驗場為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：()a.增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度b.減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度c.增大汽車與路面間的摩擦d.減小汽車與路面間的摩擦

A.a、bB.a、c

C.b、dD.b、cD反饋練習(xí)創(chuàng)設(shè)情境(汽車過橋為例)生活實例分析二.豎直面內(nèi)的圓周運動（最高點和最底點)12問題歸納拱形橋和凹形橋汽車通過橋最高點時車對橋的壓力是多少？以凸形橋為例分析：自主學(xué)習(xí)閱讀課本P27拱形橋1、分析汽車的受力情況2、找圓心3、確定F合即F向的方向。4、列方程NG·F合=G-N問題歸納根據(jù)牛頓第三定律學(xué)生分析：汽車通過最底點時車對凹形橋(過水路面)的壓力合作探究比較車在三種橋面時的受力的情況。超重？失重？N=G問題歸納思考與討論：地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，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？……閱讀課本P28-29航天器中的失重現(xiàn)象1.在航天器里的人或物還受地球引力嗎？誰提供航天員做圓周運動的向心力？2.航天員在什么條件下處于完全失重狀態(tài)？自主學(xué)習(xí)

時，座艙對航天員的支持力FN=0航天員處于失重狀態(tài)?？偨Y(jié)：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。當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時，它的軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員受到的地球引力近似等于他在地面測得的體重，除此之外，他還可能受到飛船座艙對他的支持力FN，引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運動所需的向心力。當(dāng)問題歸納一、鐵路的彎道1．討論向心力的來源：2．外軌高于內(nèi)軌時重力與支持力的合力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力3．討論：為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運行速度有條件限制?二、拱形橋1．思考：汽車過拱形橋時，對橋面的壓力與重力誰大?2．圓周運動中的超重、失重情況．三、航天器中的失重現(xiàn)象

航天員何時處于完全失重狀態(tài)？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道：課堂小結(jié)質(zhì)量m=100t的火車在軌道上行駛,火車內(nèi)外軌連線與水平面夾角為370.彎道半徑R=30m.(1)當(dāng)火車的速度v1=10m/s時,軌道何處受側(cè)壓力?(2)當(dāng)火車的速度v2=15m/s時,軌道何處受側(cè)壓力?(3)當(dāng)火車的速度v3=20m/s時,軌道何處受側(cè)壓力?反饋練習(xí)課后作業(yè)一輛質(zhì)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時，對橋面剛好沒有壓力？解圓周運動問題的基本步驟1.確定作圓周運動的物體作為研究對象。2.確定作圓周運動的軌道平面、圓心位置和半徑。3.對研究對象進行受力分析畫出受力示意圖。4.運用平行四邊形定則或正交分解法（取向心加速度方向為正方向）求出向心力F。5.根據(jù)向心力公式，選擇一種形式列方程求解閱讀課本P28-29離心運動閱讀提綱1.什么叫離心運動？生活中有哪些常見的離心運動？2.離心運動有哪些應(yīng)用？3.離心運動有哪些危害？自主學(xué)習(xí)做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動。這種運動叫做離心運動。物體作離心運動的條件：二.離心運動問題歸納離心運動的應(yīng)用1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠2、洗衣機的脫水筒3、用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)4、制作“棉花”糖的原理：離心運動的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時2、高速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪等問題歸納“供需”平衡

物體做勻速圓周運動提供物體做勻速圓周運動的力物體做勻速圓周運動所需的力從“供”

“需”兩方面研究做圓周運動的物體向心力公式的再理解從“供”“需”兩方面來進行研究“供”——分析物體受力，求沿半徑方向的合外力“需”——確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡做圓周運動“供”“需”不平衡做離心運動或向心運動圓周運動的分析問題歸納要使原來做圓周運動的物體做離心運動，該怎么辦？問題一：A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失問題二：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運動的速度，使物體做圓周運動時所需的向心力減小B、增大合外力，使其達到物體做圓周運動時所需的向心力合作探究B反饋練習(xí)下列說法正確的是()A.作勻速圓周運動的物體，在所受合外力突然消失時，將沿圓周