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1、生活中的圆周运动,学习目标： 1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源。 2.知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。 3.进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用。,第7节,重点 1.理解向心力是一种效果力。 2.在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。 难点 1.具体问题中向心力的来源。 2.关于对临界问题的讨论和分析。 3.对变速圆周运动的理解和处理。,重点难点,提出问题,1.（1）若火车在水平面上转弯，其受力有何特点，该特点会导致怎样的后果？应该如何解决这一问题？ （2）火车在倾斜轨
2、道上转弯时，做圆周运动的轨道平面是水平的还是倾斜的？其圆心在何处？,一、铁路的弯道,结论：（1）若火车在水平面上转弯，火车在竖直方向上受重力及导轨向上的支持力，由于转弯时火车的速度方向在不断变化，故其一定有加速度，其合力一定不为零，即需要向心力。那么火车转弯时是如何获得向心力的？进一步受力分析得出向心力(效果力)是由轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供的。 由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。 解决的办法有： 增大转弯半径； 轨道面倾斜，利用支持力的分力提供额外的向心力。 最佳方案仅利用重力与支持力的合力
3、提供向心力。 (2)火车的实际转弯轨道设计中，垫高外轨使合力提供向心力。 火车转弯的轨道平面是水平的，其圆心在水平面上。,提出问题：2.如图所示，若两轨间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为R，则此处轨道的设计转弯速度为多少？若火车速度与设计速度不相等会怎样？,典型例题,典型例题,提出问题,二、拱形桥,2.分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力情况。仍设汽车的质量为m，在凹形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧半径为R。,过拱桥：竖直面内运动，汽车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。,典型例题,三、航天器中的失重现象,提出问题,1.假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其
4、轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力。试求座舱对航天员的支持力。此时飞船的速度多大?通过求解，你可以得出什么结论?,典型例题,例4 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（ ） 荡秋千经过最低点的小孩 汽车过凸形桥 汽车过凹形桥 在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器 A.B.C.D.,四、离心运动,提出问题,1.做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因。,结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫做离心运动。 2.如果物体在做圆周运动的过程中受的合力突然变大，它会怎样运动呢? 结论：会做近心运动。,物体做近心、圆周、离心运动的条件,典型例题,例5 杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m0.5 kg，绳长l=60 cm，求： （1)最高点水不流出的最小速率； （2)水在最高点速率v3 m/s时，水对桶底的压力。,典型例题,巩固练习,巩固练习,布置作业 1、教材 “问题与练习”第1、2、3题 2、完成课时学案中交流讨论的内容,
