火車轉(zhuǎn)彎-水平面內(nèi)的圓周運動觀察-課件

5.7生活中的圓周運動德州市第二中學(xué)季俊梅閱讀本節(jié)“學(xué)習(xí)目標”并完成“溫故知新”。課前兩分鐘溫故知新1.向心力表達式：3.向心力的來源：做圓周運動的物體：沿半徑指向圓心的合力提供2.向心力的方向：指向圓心生活中的圓周運動生活中的圓周運動學(xué)習(xí)目標1.通過視頻播放，自制教具，模型建立理解車輛拐彎時應(yīng)用到的物理原理。2.通過對比、小組討論對汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點壓力的實例分析，體會用牛頓第二定律分析圓周運動的方法。（重難點）3.通過例題、視頻認識宇宙飛船中的失重現(xiàn)象和生活中的離心現(xiàn)象。

活動1：火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。思考：火車向右轉(zhuǎn)彎時的圓心在什么位置？

車輪的構(gòu)造：火車轉(zhuǎn)彎[問題1]：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么力來提供呢？向右轉(zhuǎn)FNmg外軌內(nèi)軌思考：靠這種辦法得到的向心力缺點是什么？如何解決這一實際問題？外軌內(nèi)軌西班牙火車事故受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ[問題2]：解決方案：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FN外軌高于內(nèi)軌道，此時由重力與支持力的合力提供向心力外軌內(nèi)軌受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FNF合＝mgtanθ[思考與討論]：

如果火車實際行駛的速度大于此速度時，火車將擠壓哪一側(cè)軌道？外軌[思考]：你認為鐵路彎道的提速改造可能從哪些方面進行？[新聞背景]：

為了適應(yīng)全國鐵路提速的需要，要對既有線路進行改造，其中一項重要的內(nèi)容就是對彎道的改造?；疖囖D(zhuǎn)彎增大內(nèi)外軌道的高度或者增大拐彎處的半徑其它交通工具的轉(zhuǎn)彎：活動2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運動活動2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運動情景1：如果汽車在水平橋上向前行駛，對路面的壓力大小如何？情景2：拱形橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過拱形橋的最高點的時候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？情景3：凹形橋瀘定橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過凹形橋的最低點的時候，橋面受到的壓力大小還等于重力嗎？水平橋拱形橋凹形橋受力圖壓力大小加速度的方向超、失重

[自主總結(jié)]：汽車經(jīng)過不同橋面的情況FN

FN向下向上失重超重[思考與討論]：

根據(jù)公式，試分析如果汽車的速度不斷增大，壓力大小會如何變化？當(dāng)速度多大時，壓力為零？汽車過拱橋V增大，F(xiàn)N減小當(dāng)時，F(xiàn)N=0GFN如果將地球看做一個巨大的拱形橋，橋面半徑就是地球半徑。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從而脫離地球？（R=6400km)宇航員的失重：解：由圓周運動條件可得

思考：若人坐在車中，此時人對座椅的壓力是多大？離心現(xiàn)象觀察與思考當(dāng)合力不足以提供做圓周運動所需的向心力(1)什么叫做離心運動?離心現(xiàn)象(2)做離心運動的條件是什么?做勻速圓周運動的物體,在一定條件下,做逐漸遠離圓心的運動,這種運動叫離心運動。離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止1.火車拐彎——水平面內(nèi)的圓周運動小結(jié)：內(nèi)外軌道一樣高：外軌道對輪緣的壓力提供向心力外軌高于內(nèi)軌：2.汽車過橋——豎直面內(nèi)的圓周運