課時8物理生活中的圓周運動課件

1、課時8物理生活中的圓周運動15.8生活中的圓周運動生活中的圓周運動課時8物理生活中的圓周運動2學習目標學習目標v知識與技能知識與技能1知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產(chǎn)生知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力會向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力會在具體問題中分析向心力的來源在具體問題中分析向心力的來源2能理解運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生能理解運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實例活中的具體實例3知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變

2、速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度加速度課時8物理生活中的圓周運動3v過程與方法過程與方法1通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯(lián)系實際通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯(lián)系實際的觀點，提高學生分析和解決問題的能力的觀點，提高學生分析和解決問題的能力2通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學生的用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學生的分析能力分析能力 3通過對離心現(xiàn)象的實例分析，提高學生綜合應(yīng)用知通過對離心現(xiàn)象的實例分析，提高學

3、生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力識解決問題的能力課時8物理生活中的圓周運動4v情感、態(tài)度與價值觀情感、態(tài)度與價值觀 1通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯(lián)系，學會用合理、科學的方體分析，理解物理與生活的聯(lián)系，學會用合理、科學的方法處理問題法處理問題 2通過離心運動的應(yīng)用和防止的實例分析使學生明白通過離心運動的應(yīng)用和防止的實例分析使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題題 3養(yǎng)成良好的思維表述習慣和科學的價值觀養(yǎng)成良好的思維表述習慣和科學的價值觀

4、課時8物理生活中的圓周運動5教學重點教學重點 1理解向心力是一種效果力理解向心力是一種效果力 2在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結(jié)在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題合牛頓運動定律求解有關(guān)問題教學難點教學難點 1具體問題中向心力的來源具體問題中向心力的來源 2關(guān)于對臨界問題的討論和分析關(guān)于對臨界問題的討論和分析 3對變速圓周運動的理解和處理對變速圓周運動的理解和處理課時8物理生活中的圓周運動6復習提問：1、什么叫向心加速度？、什么叫向心加速度？ 物理意義是什么？公式如何表達？物理意義是什么？公式如何表達？2、什么叫向心力？公式如何表達？、什么叫向心力？公式如

5、何表達？ 課時8物理生活中的圓周運動7思考：思考： 在平直軌道上勻速在平直軌道上勻速行駛的火車，行駛的火車，火車火車受幾個力作用？這受幾個力作用？這幾個力的關(guān)系如何？幾個力的關(guān)系如何？那火車轉(zhuǎn)彎時情況那火車轉(zhuǎn)彎時情況會有何不同呢？會有何不同呢？ 火車轉(zhuǎn)彎時是在做火車轉(zhuǎn)彎時是在做圓周運動，那么是圓周運動，那么是什么力提供向心力？什么力提供向心力？實例課時8物理生活中的圓周運動8車輪的構(gòu)造車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣火車車輪有突出的輪緣課時8物理生活中的圓周運動9 鐵路的彎道鐵路的彎道內(nèi)外軌道一樣高內(nèi)外軌道一樣高2vffmr向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力. 靠這種辦靠

6、這種辦法得到的向法得到的向心力缺點是心力缺點是什么？如何什么？如何解決這一實解決這一實際問題？際問題？課時8物理生活中的圓周運動10合作與探究合作與探究 請設(shè)計一個方案讓火車沿軌道安全通過彎道請設(shè)計一個方案讓火車沿軌道安全通過彎道設(shè)計方案思想簡述設(shè)計方案思想簡述 畫出草圖畫出草圖 簡單計算說明簡單計算說明 可行性分析可行性分析v【學生活動學生活動】設(shè)計火車彎道設(shè)計火車彎道v學生分組討論，提出可行性方案學生分組討論，提出可行性方案課時8物理生活中的圓周運動11gfnf合合【方案剖析方案剖析】nff合rvmmg2tan火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度臨界速度: :tanvrg臨界解析：解析：重力重

7、力g與支持力與支持力fn的合力的合力f合合是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力課時8物理生活中的圓周運動12【最佳方案最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌外軌略高于內(nèi)軌課時8物理生活中的圓周運動13【研究與討論】 如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定速度，會發(fā)生怎樣情況？規(guī)定速度，會發(fā)生怎樣情況？ 課時8物理生活中的圓周運動14注意1、火車轉(zhuǎn)彎時向心力是水平的、火車轉(zhuǎn)彎時向心力是水平的 從這個例子我們進一步知道從這個例子我們進一步知道 ：2、向心力是按效果命名的力，、向心力是按效果命名的力，如果認為做勻速圓周運動的物如果認為做勻速圓周運動的物體除了受到另外物體的作用，體除了受到

8、另外物體的作用，還要再受到一個向心力，那就還要再受到一個向心力，那就不對了。不對了。課時8物理生活中的圓周運動15【物理與生活】 2008年年4月月18日，我國鐵路進行了第六次大提日，我國鐵路進行了第六次大提速，時速將達速，時速將達200公里以上，這必將為我國經(jīng)濟騰公里以上，這必將為我國經(jīng)濟騰飛注入新的活力。假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計的工飛注入新的活力。假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計的工程師，你認為火車提速有必要對鐵路拐彎處進行改程師，你認為火車提速有必要對鐵路拐彎處進行改造嗎？應(yīng)如何改造？造嗎？應(yīng)如何改造？課時8物理生活中的圓周運動16 公路上的拱公路上的拱形橋是常見的，形橋是常見的，汽車過橋時，汽

9、車過橋時，也可以看做圓也可以看做圓周運動。那么周運動。那么是什么力提供是什么力提供汽車的向心力汽車的向心力呢？呢？思考：思考：實例課時8物理生活中的圓周運動17討論 質(zhì)量為質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋行駛，若橋面的圓弧半徑為面的圓弧半徑為r，試畫出受力分析圖，分析汽車，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力通過橋的最高點時對橋的壓力 課時8物理生活中的圓周運動18拓展拓展 下面自己分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車下面自己分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?課時8物理生活中的圓周運

10、動19用模擬實驗驗證分析用模擬實驗驗證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小課時8物理生活中的圓周運動20汽車對橋面的壓力汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)超重失重狀態(tài)最高點最高點最低點最低點2vngmgr2vn g mgr 小結(jié)：小結(jié)：課時8物理生活中的圓周運動21地球可以看做一個巨大的地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？力是多少？思考與討論思考與討論

11、該“思考與討論”中描述的情景其實已經(jīng)實現(xiàn)，不過不是在汽車上，而是在航天飛機中 課時8物理生活中的圓周運動22分析 假設(shè)宇宙飛船總質(zhì)量為假設(shè)宇宙飛船總質(zhì)量為m，它在地球表面附，它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動近繞地球做勻速圓周運動,速率為速率為v，其軌道半，其軌道半徑近似等于地球半徑徑近似等于地球半徑r，航天員質(zhì)量為，航天員質(zhì)量為m，宇宙，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們在地面上的重力試求座艙對宇航員的支持地面上的重力試求座艙對宇航員的支持力通過求解你可以得出什么結(jié)論力通過求解你可以得出什么結(jié)論?課時8物理生活中的圓周運動23f=rvm2提提

12、供供物體做圓周物體做圓周運動的向心力運動的向心力物體做圓周運動物體做圓周運動所所需需要要的向心力的向心力當當 “供供”“需需”平衡平衡時，物體做圓周運時，物體做圓周運動動想一想：想一想：當當 “供”“需”不平衡時，物體將如何運動時，物體將如何運動呢？呢？課時8物理生活中的圓周運動24觀察觀察課時8物理生活中的圓周運動251 1、定義：、定義： 當向心力突然消失或者指向圓心的合力不足當向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時，物體做逐漸遠離圓心的運動，叫做離心運時，物體做逐漸遠離圓心的運動，叫做離心運動。動。實例課時8物理生活中的圓周運動26用離心機把體用離心機把體溫計的水銀柱溫計的水銀柱甩回玻璃

13、泡內(nèi)甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理：制作棉花糖的原理：內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，里面加入白砂糖，內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝成為絲狀到達溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。固，變得纖細雪白，像一團團棉花。課時8物理生活中的圓周運動27一、鐵路的彎道一、鐵路的彎道 1討論向心力的來源： 2外軌高于內(nèi)軌時重力與支持力的合力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力 3討論：為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運行速度有條件限制?二、拱形橋二、拱形橋1思考：汽車過拱形橋時