58 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

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導(dǎo)入新課

鐵路的軌道為什么要修建成彎道？鐵路的軌道為什么要修建成彎道？

拱型橋同樣也是彎的

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第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)(1)知識(shí)與技能)知道向心力是物體沿半徑方向的合外力。知道向心力是物體沿半徑方向的合外力。知道向心力、向心加速度的公式也適用于知道向心力、變速圓周運(yùn)動(dòng)。變速圓周運(yùn)動(dòng)。會(huì)在具體問題中分析向心力的來(lái)源。會(huì)在具體問題中分析向心力的來(lái)源。

(2)過程與方法)通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高學(xué)生的分析和解決問題的能力.題的能力.通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用，運(yùn)動(dòng)中使用，滲透特別性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力.證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力.通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力.應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力.

(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀)通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)，通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)，明確具體問題必需具體分析，學(xué)會(huì)用合理、題必需具體分析，學(xué)會(huì)用合理、科學(xué)的方法處理問題。的方法處理問題。通過離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止的實(shí)例分明白事物都是一分為二的，析，明白事物都是一分為二的，要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)待問題。會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)待問題。

教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)：把握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式及與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的幾個(gè)公式能用上述公式解決有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例

難點(diǎn)：難點(diǎn)：理解做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力是由某幾個(gè)力的合力提供的，是由某幾個(gè)力的合力提供的，而不是一種特別的力。特別的力。

本節(jié)導(dǎo)航1.鐵路的彎道2.拱型橋3.航天器中的失重現(xiàn)象4.離心運(yùn)動(dòng)

1.鐵路的彎道1.鐵路的彎道

火車在軌道上運(yùn)行

火車水平轉(zhuǎn)彎時(shí)狀況分析火車水平轉(zhuǎn)彎時(shí)狀況分析：由外側(cè)軌道水平轉(zhuǎn)彎時(shí)狀況分析：對(duì)車輪輪緣的擠壓力F提供向心力F提供向心力對(duì)車輪輪緣的擠壓力提供向心力

F=F向心力

v=mr

2

F

車輪介紹

由上圖知:由上圖知:此時(shí)火車車輪受三個(gè)力：重力、支持力、①此時(shí)火車車輪受三個(gè)力：重力、支持力、外軌對(duì)輪緣的彈力。外軌對(duì)輪緣的彈力。外軌對(duì)輪緣的彈力提供向心力。②外軌對(duì)輪緣的彈力提供向心力。③由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生且由于火車質(zhì)量很大，的，且由于火車質(zhì)量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損害鐵軌。相

互作用力很大，易損害鐵軌。

例題轉(zhuǎn)彎半徑R,車輪對(duì)內(nèi)外軌如圖示知h,L,轉(zhuǎn)彎半徑車輪對(duì)內(nèi)外軌轉(zhuǎn)彎半徑都無(wú)壓力,質(zhì)量為的火車運(yùn)行的速率應(yīng)當(dāng)多大?質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)當(dāng)多大都無(wú)壓力質(zhì)量為的火車運(yùn)行的速率應(yīng)當(dāng)多大

v=gRh/L

NF2

F合=F向vmgtanθ=mR

h

θ

L火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛

FxαFmg

α

火車外軌高于內(nèi)軌時(shí)車輪的受力狀況

由上圖知:由上圖知說明此時(shí)火車的支持力F①說明此時(shí)火車的支持力N的方向不再是豎直的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè)。豎直的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè)。②此時(shí)支持里與重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力。所需的向心力。轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當(dāng)?shù)母叨炔?，③轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當(dāng)?shù)母叨炔?，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力完全由重力G和支持里和支持里F轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力完全由重力和支持里N來(lái)提供。來(lái)提供。這樣外軌就不受輪緣的擠壓了。這樣外軌就不受輪緣的擠壓了。

2.拱型橋2.拱型橋

小車經(jīng)過三種不同形式的橋