《生活中的圆周运动学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生活中的圆周运动学案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 生活中的圆周运动(学案）【学习目标】1知道向心力是使物体产生向心加速度的原因2。会在具体问题中分析向心力的来源，并能初步应用公式计算 .能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。4知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度【知能准备】1 做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向 ,所以叫 ，它是根据力的 来命名的.2。向心力总是指向圆心，而线速度沿圆的切线方向，故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的 而不改变线速度的 .3向心力产生的加速度也总是指向 ,叫 。4从数量关系上，当从外界提供
2、的向心力与物体在某轨道上做圆周运动所需要的向心力满足什么关系时,物体做圆周运动？（ )【新课教学】一、火车转弯图2）（图1）、火车结构特点：火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，火车转弯时实际是在做圆周运动,因而具有_,需要_.(）如果转弯时内外轨一样高，则由_提供向心力,这样，铁轨和车轮易受损（2）如果转弯处 略高于 ，火车转弯时铁轨对火车的 不再是竖直向上的,而是_，它与重力的合力指向_,为火车提供了一部分向心力,减轻（图3）了轮缘与外轨的挤压适当设计内外轨的高度差，使火车以规定的速度行驶时,转弯需要的向心力几乎完全由_提供。设内外轨间的距离为L，内外
3、轨的高度差为，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为,由图所示力的合成得向心力为合= 由牛顿第二定律得:F合= 所以 = 即火车转弯的规定速度v= .对火车转弯时速度与向心力的讨论a.当火车以规定速度v转弯时,合力F 向心力,这时轮缘与内外轨均无侧压力.当火车转弯速度vv0时,该合力F 向心力，外轨向内挤压轮缘,提供侧压力,与F共同充当向心力。c.当火车转弯速度v时，该合力F 向心力，内轨向外侧挤压轮缘,产生的侧压力与该合力F共同充当向心力。例、在某转弯处，规定火车行驶的速率为0，则下列说法中正确的是( )A。当火车以速率v0行驶时，火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向。当火车的速率v
4、v0时，火车对外轨有向外的侧向压力C。当火车的速率vv0时，火车对内轨有向内的挤压力D。当火车的速率v0时,火车对内轨有向内侧的压力习题1、修铁路时,两轨间距是1435mm，某处铁路转弯的半径是0 m，若规定火车通过这里的速度是2 k/.请你运用学过的知识计算一下，要想使内外轨均不受轮缘的挤压，内外轨的高度差应是多大?二、汽车过桥1当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时,汽车对桥的压力的区别如下表所示 内容项目凸形桥凹形桥受力分析图以a方向为正方向，根据牛顿第二定律列方程牛顿第三定律讨论v增大, 减小；当v增大到时，FN10v增大, 增大,只要v0,FN1v0时，该合力F
5、小于向心力，外轨向内挤压轮缘，提供侧压力，与共同充当向心力。当火车转弯速度vv0时，该合力F大于向心力,内轨向外侧挤压轮缘，产生的侧压力与该合力F共同充当向心力。2当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时,汽车对桥的压力的区别如下表所示. 内容项目凸形桥凹形桥受力分析图以方向为正方向，根据牛顿第二定律列方程mg-F=FN1mN2mgmFN2mg+m牛顿第三定律N1FN1mgN=mgm讨论v增大,N减小;当增大到时，F1=0v增大，FN2增大，只要v0，FN1FN2由列表比较可知，汽车在凹形桥上行驶对桥面及轮胎损害大,但在凸形桥上，最高点速率不能超过_当汽车以v的速率行驶时,
6、将做_，不再落到桥面上.3(1）航天器中的物体做圆周运动需要的向心力由_提供。（2）当航天器的速度_时,航天器所受的支持力F=，此时航天器及其内部的物体处于_状态.4（1)离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时，物体就会沿切线方向飞出或_圆心运动，这就是离心现象离心现象并非受“离心力”作用的运动。（2)做圆周运动的物体所受的合外力合指向圆心，且F合，物体做稳定的_；所受的合外力合突然增大，即合v2/时，物体就会向内侧移动,做_运动;所受的合外力F合突然减小，即合mv2/r时,物体就会向外侧移动，做_运动,所受的合外力合0时，物体做离心运动,沿切线方向飞出。5。匀速圆周运动、离心运动、向心运动比较：匀速圆周运动离心运动向心运动受力特点_等于做圆周运动所需的向心力合外力_或者_提供圆周运动所需的向心力合外力_做圆周运动所需的向心力图示力学方程F_r2F_mr（或F=0）F_m【概念规律练】知识点一 火车转弯问题1。在某转弯处,规定火车行驶的速率为v0，则下列说法中正确的是（)A当火车以速率v0行驶时,火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B。当火车的速率v
