生活中的圓周運(yùn)動(dòng)市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)?wù)n件省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

生活中圓周運(yùn)動(dòng)

1/171、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受協(xié)力方向如何，協(xié)力和向心力什么關(guān)系？2、向心力特點(diǎn)：方向：大?。嚎偸侵赶驁A心

知識(shí)回憶物體所受協(xié)力指向圓心，協(xié)力完全提供向心力，F(xiàn)n=F合要求：迅速思考，自由搶答2/17一、創(chuàng)境激情提出問(wèn)題鐵路彎道和汽車(chē)賽道大家應(yīng)當(dāng)都有理解，它們?cè)O(shè)計(jì)有什么相同之處？這其中隱含物理道理你懂得嗎？3/17一、創(chuàng)境激情提出問(wèn)題為何橋外形大部分都是凸起？這樣設(shè)計(jì)跟向心力又有怎么樣關(guān)系呢？4/17二、自主探究合作交流水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)外軌外輪內(nèi)輪內(nèi)軌火車(chē)車(chē)輪構(gòu)造特點(diǎn)：5/171火車(chē)轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差結(jié)合課本第一段回答下列問(wèn)題。要求：獨(dú)立思考，自由搶答。2）火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)什么力提供向心力？1）火車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)可當(dāng)作做什么運(yùn)動(dòng)？在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)外軌對(duì)輪緣彈力提供向心力.即：3）這種設(shè)計(jì)有什么缺陷？外軌和外輪之間磨損大，鐵軌和車(chē)輪容易受到損壞。水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)二、自主探究合作交流有沒(méi)有好辦法處理這一問(wèn)題呢？F6/17FNmgFθ2、火車(chē)轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌火車(chē)外軌高于內(nèi)軌時(shí)，什么力提供向心力？這樣做有什么好處？火車(chē)所受重力和鐵軌支持力協(xié)力提供向心力。這樣減輕了輪緣與外軌擠壓。水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)要求：獨(dú)立思考，自主回答二、自主探究合作交流結(jié)合課本27頁(yè)第一段回答下面問(wèn)題。7/17二、自主探究合作交流水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)論：火車(chē)彎道處都設(shè)置成外軌高于內(nèi)軌，目標(biāo)是使火車(chē)重力和鐵軌對(duì)它支持力協(xié)力提供向心力，消除車(chē)輪緣對(duì)鐵軌擠壓。8/17二、自主探究合作交流水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合剛學(xué)過(guò)知識(shí)解釋下列現(xiàn)象：1）汽車(chē)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)什么力提供向心力？2）假如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎速度過(guò)快會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？拓展應(yīng)用汽車(chē)會(huì)側(cè)滑或者側(cè)翻。地面向汽車(chē)車(chē)輪靜摩擦力要求：小組內(nèi)交流，代表回答9/17豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)hmgFNOr1）汽車(chē)過(guò)拱橋時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)？在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向受什么力？圓周運(yùn)動(dòng)。重力G，橋面支持力FN2）這些力協(xié)力指向什么方向？和向心力關(guān)系式如何表達(dá)？協(xié)力方向豎直向下。G-FN=F向3）假如汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，求汽車(chē)對(duì)橋壓力？又因支持力與壓力是一對(duì)作用力與反作用力，因此且閱讀課本拱形橋部分回答下列問(wèn)題。要求：自己思考形成答案后同桌交流，自主回答1、汽車(chē)過(guò)拱形橋二、自主探究合作交流10/17VRO質(zhì)量為m汽車(chē)以速度V通過(guò)半徑為R凹型橋。它經(jīng)橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋壓力為多大？比汽車(chē)重量大還是??？速度越大壓力越大還是越??？解：F向=FN

G

=mRV2FN

=m+ＧRV2由上式和牛頓第三定律可知（1）汽車(chē)對(duì)橋壓力FN′=FN>G（２）汽車(chē)速度越大汽車(chē)對(duì)橋壓力越大根據(jù)牛頓第二定律GFN豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)2、汽車(chē)過(guò)凹形橋思考與討論：小組內(nèi)交流，派代表上黑板板書(shū)原因二、自主探究合作交流11/17二、自主探究合作交流豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)拱形橋過(guò)凹形橋結(jié)論：失重超重這就是橋?yàn)楹尾辉O(shè)計(jì)成凹形，而設(shè)計(jì)成拱形原因12/17三、遷移利用拓展延伸1、有關(guān)列車(chē)轉(zhuǎn)彎處內(nèi)軌和外軌間高度關(guān)系，下列說(shuō)法中正確是（）A、內(nèi)軌和外軌同樣高，以防列車(chē)傾倒B、由于列車(chē)在轉(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒也許性，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車(chē)傾倒C、外軌比內(nèi)軌略高，這樣能夠使列車(chē)順利轉(zhuǎn)彎，減少車(chē)輪與鐵軌間擠壓D、以上三種說(shuō)法都是錯(cuò)誤C要求：獨(dú)立思考，自由搶答。13/17三、遷移利用拓展延伸2、汽車(chē)以一定速度通過(guò)拱形橋面頂點(diǎn)時(shí)，有關(guān)汽車(chē)受力以及汽車(chē)對(duì)橋面壓力情況，下列說(shuō)法正確是（）A.在豎直方向汽車(chē)受到三個(gè)力：重力，橋面支持力和向心力B.在豎直方向汽車(chē)只受到兩個(gè)力：重力和橋面支持力C.汽車(chē)對(duì)橋面壓力大于汽車(chē)重力D.汽車(chē)對(duì)橋面壓力不大于汽車(chē)重力BD要求：獨(dú)立思考，自由搶答。14/17三、遷移利用拓展延伸3、有一質(zhì)量為800Kg小汽車(chē)駛上圓弧半徑為50m拱橋。（1）汽車(chē)達(dá)到橋頂時(shí)速度為5m/s，汽車(chē)對(duì)橋壓力是多大？（2）汽車(chē)以多大速度通過(guò)橋頂時(shí)正好對(duì)橋沒(méi)有壓力？解析：hmgFNOr（1）汽車(chē)過(guò)橋時(shí)豎直方向受力如圖所示則：汽車(chē)對(duì)橋壓力等于橋?qū)ζ?chē)支持力，大小為7600N（2）若汽車(chē)對(duì)橋沒(méi)有壓力則橋?qū)ζ?chē)支持力等于零，即FN=0