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1、 第七节：生活中的圆周运动教案一、 教学目标 1、知识与技能（1）通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。（2）能理解使用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。（1）通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提升学生分析和解决问题的水平。 （2）通过匀速圆周运动的规律也能够在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之 间的辩证关系，提升学生的分析水平 （3）通过对离心现象的实例分析，提升学生综合应用知识解决问题的水平 3、情感态度与价值观（1）通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题（2）养成良
2、好的思维表述习惯和科学的价值观二、教学重点、难点 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相关问题3、具体问题中向心力的来源、关于临界问题的讨论和分析三、新课教学 1、新课导入：火车转弯，过拱形桥、航天器中的失重视频 2、铁路的弯道：火车转弯的向心力(1) 火车转弯时的动力学问题：什么样的运动？怎样的受力？ (2)发现问题：如果外轨道和内轨道一样高火车转弯的向心力会由什么提供？会造成什么样的危害？F (3)解决方案：转弯处外轨道和内轨FmgFN道怎样设计？ 这时的火车转弯的向心力有那些力的合力提供并画出受力分析图？Fmgtan m，总结：在火车转
3、弯时外轨道略高于内轨道，火车所受支持力和所受重力的合力恰好等于向心力，铁轨与轮缘之间没有弹力，这样就能够避免了铁轨和车轮的受损。例题：某铁路转弯处的圆弧半径是R，两铁轨之间的距离是d，若规定火车通过这个弯道的速度为v，则内外铁轨的高度差应该是多大才能使火车转弯时内外轨均不受轮缘的挤压？ 解：火车在转弯时所需的向心力应由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供，如图所示。图中h为内外铁轨的高度差，d为轨道之间的距离。由向心力公式和几何关系可知Fmgtan m，解得tan 。因为轨道平面和水平面间的夹角一般较小，能够近似地认为tan sin 代入上式，得 所以： h观察思考：汽车转弯和火车转弯一
4、样吗？课后做一做2、拱形桥 （1）确定圆周平面，圆心和半径，及受力分析和向心力来源？ （2）拱形桥上的受力特点：汽车过凸形桥(最高点)汽车过凹形桥(最低点)受力分析牛顿第二定律求向心力FnmgFNmFnFNmgm牛顿第三定律求压力F压FNmgmF压FNmgm讨论v增大，F压减小；当v增大到时，F压0v增大，F压增大超、失重汽车对桥面压力小于自身重力，汽车处于失重状态汽车对桥面压力大于自身重力，汽车处于超重状态例题：2如图5710所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m。如果桥面承受的压力不得超过3.0105 N，则：(1)汽车允许
5、的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)思考：当在凸形桥面速度过大会出现什么情况？如北半地球可看成很大的拱形桥当车的速度多大时，车可以飞起来？3航天器中的失重现象(1)航天器在近地轨道的运动：对于航天器，重力充当向心力， 满足的关系为mgm，航天器的速度v。对于航天员，假设由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为mgFN。由此可得FN0，航天员处于失重状态，对座椅无压力。(2)对失重现象的认识：航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员环绕地球转动。例题：地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径(约为6 400 km)。地面上有一辆汽车在行驶，已知汽车的速度越大，地面对它的支持力就越小。当汽车的速度达到下列哪个值时，地面对汽车的支持力恰好为零（ ）A0.5 km/sB7.9 km/s C11.2 km/s D16.7 km/s四、课后反思：五、板书设计：
