選必修第七節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)說課材料

選必修第七節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)火車轉(zhuǎn)彎生活實(shí)例分析閱讀課本P26-27鐵路的彎道思考問題1.火車在平直的軌道上勻速行駛時(shí)，受力如何？2.如果軌道是水平的，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受外力怎樣？需要的向心力由哪些力提供呢？3.火車的質(zhì)量很大，行駛的速度也不小，如此長(zhǎng)時(shí)間后，對(duì)軌道和列車有什么影響？4.如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢？自主學(xué)習(xí)注意觀察鐵軌彎道的特點(diǎn)車輪介紹F有什么弊端？由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的擠壓力F提供一內(nèi)外軌道一樣高時(shí)問題歸納二外軌略高于內(nèi)軌時(shí)1火車受力3火車的向心力來源由G和N的合力提供hFG2確定圓心N問題歸納NhF合L如圖所示，已知內(nèi)外軌高度差為h，兩軌間距為L(zhǎng)、轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)外軌都無壓力時(shí),質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大?火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛反饋練習(xí)G1.當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)火車行駛速率v>v規(guī)定GNN1輪緣擠壓外軌道問題歸納2.當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)火車行駛速率v<v規(guī)定GNN1輪緣擠壓內(nèi)軌道問題歸納如果汽車在水平路面高速轉(zhuǎn)彎時(shí)

向心力由誰(shuí)提供？高速公路轉(zhuǎn)彎處應(yīng)修成什么樣的？海南汽車試驗(yàn)場(chǎng)為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：()a.增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度b.減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度c.增大汽車與路面間的摩擦d.減小汽車與路面間的摩擦

A.a、bB.a、c

C.b、dD.b、cD反饋練習(xí)創(chuàng)設(shè)情境(汽車過橋?yàn)槔?生活實(shí)例分析二.豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（最高點(diǎn)和最底點(diǎn))12問題歸納拱形橋和凹形橋汽車通過橋最高點(diǎn)時(shí)車對(duì)橋的壓力是多少？以凸形橋?yàn)槔治觯鹤灾鲗W(xué)習(xí)閱讀課本P27拱形橋1、分析汽車的受力情況2、找圓心3、確定F合即F向的方向。4、列方程N(yùn)G·F合=G-N問題歸納根據(jù)牛頓第三定律學(xué)生分析：汽車通過最底點(diǎn)時(shí)車對(duì)凹形橋(過水路面)的壓力合作探究比較車在三種橋面時(shí)的受力的情況。超重？失重？N=G問題歸納思考與討論：地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……閱讀課本P28-29航天器中的失重現(xiàn)象1.在航天器里的人或物還受地球引力嗎？誰(shuí)提供航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？2.航天員在什么條件下處于完全失重狀態(tài)？自主學(xué)習(xí)

時(shí)，座艙對(duì)航天員的支持力FN=0航天員處于失重狀態(tài)?？偨Y(jié)：其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)完全失重的環(huán)境。當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時(shí)，它的軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員受到的地球引力近似等于他在地面測(cè)得的體重，除此之外，他還可能受到飛船座艙對(duì)他的支持力FN，引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。當(dāng)問題歸納一、鐵路的彎道1．討論向心力的來源：2．外軌高于內(nèi)軌時(shí)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(yùn)行速度有條件限制?二、拱形橋1．思考：汽車過拱形橋時(shí)，對(duì)橋面的壓力與重力誰(shuí)大?2．圓周運(yùn)動(dòng)中的超重、失重情況．三、航天器中的失重現(xiàn)象

航天員何時(shí)處于完全失重狀態(tài)？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道：課堂小結(jié)質(zhì)量m=100t的火車在軌道上行駛,火車內(nèi)外軌連線與水平面夾角為370.彎道半徑R=30m.(1)當(dāng)火車的速度v1=10m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?(2)當(dāng)火車的速度v2=15m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?(3)當(dāng)火車的速度v3=20m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?反饋練習(xí)課后作業(yè)一輛質(zhì)量m=2.0t的小轎車，駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m／s2求：（1）若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以l0m／s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過凸形橋面時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力？解圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本步驟1.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象。2.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面、圓心位置和半徑。3.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析畫出受力示意圖。4.運(yùn)用平行四邊形定則或正交分解法（取向心加速度方向?yàn)檎较颍┣蟪鱿蛐牧。5.根據(jù)向心力公式，選擇一種形式列方程求解閱讀課本P28-29離心運(yùn)動(dòng)閱讀提綱1.什么叫離心運(yùn)動(dòng)？生活中有哪些常見的離心運(yùn)動(dòng)？2.離心運(yùn)動(dòng)有哪些應(yīng)用？3.離心運(yùn)動(dòng)有哪些危害？自主學(xué)習(xí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：二.離心運(yùn)動(dòng)問題歸納離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠2、洗衣機(jī)的脫水筒3、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)4、制作“棉花”糖的原理：離心運(yùn)動(dòng)的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)2、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等問題歸納“供需”平衡

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力從“供”

“需”兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心力公式的再理解從“供”“需”兩方面來進(jìn)行研究“供”——分析物體受力，求沿半徑方向的合外力“需”——確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡做圓周運(yùn)動(dòng)“供”“需”不平衡做離心運(yùn)動(dòng)或向心運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)的分析問題歸納要使原來做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？問題一：A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失問題二：要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小B、增大合外力，使其達(dá)到物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力合作探究B反饋練習(xí)下列說法正確的是()A.作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周