火車轉(zhuǎn)彎水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)觀察課件

5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)德州市第二中學(xué)季俊梅5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)德州市第二中學(xué)季俊梅閱讀本節(jié)“學(xué)習(xí)目標(biāo)”并完成“溫故知新”。課前兩分鐘閱讀本節(jié)“學(xué)習(xí)目標(biāo)”并完成“溫故知新”。課前兩分鐘溫故知新1.向心力表達(dá)式：3.向心力的來源：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體：沿半徑指向圓心的合力提供2.向心力的方向：指向圓心溫故知新1.向心力表達(dá)式：3.向心力的來源：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體生活中的圓周運(yùn)動(dòng)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過視頻播放，自制教具，模型建立理解車輛拐彎時(shí)應(yīng)用到的物理原理。2.通過對比、小組討論對汽車過拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)壓力的實(shí)例分析，體會用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)的方法。（重難點(diǎn)）3.通過例題、視頻認(rèn)識宇宙飛船中的失重現(xiàn)象和生活中的離心現(xiàn)象。

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過視頻播放，自制教具，模型建立理解車輛拐彎時(shí)活動(dòng)1：火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)觀察：火車車輪的構(gòu)造。思考：火車向右轉(zhuǎn)彎時(shí)的圓心在什么位置？活動(dòng)1：火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)觀察：火車車輪的構(gòu)造。

車輪的構(gòu)造：

車輪的構(gòu)造：火車轉(zhuǎn)彎[問題1]：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么力來提供呢？向右轉(zhuǎn)FNmg外軌內(nèi)軌火車轉(zhuǎn)彎[問題1]：如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎需要的向思考：靠這種辦法得到的向心力缺點(diǎn)是什么？如何解決這一實(shí)際問題？外軌內(nèi)軌西班牙火車事故思考：靠這種辦法得到的向心力缺點(diǎn)是什么？如何解決這一實(shí)際問受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ[問題2]：解決方案：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FN外軌高于內(nèi)軌道，此時(shí)由重力與支持力的合力提供向心力外軌內(nèi)軌[問題2]：解決方案：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FN外軌高于內(nèi)軌道，此受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FNF合＝mgtanθ[思考與討論]：

如果火車實(shí)際行駛的速度大于此速度時(shí)，火車將擠壓哪一側(cè)軌道？外軌受力分析：火車轉(zhuǎn)彎θ

F合FNF合＝mgtanθ[思考與討[思考]：你認(rèn)為鐵路彎道的提速改造可能從哪些方面進(jìn)行？[新聞背景]：

為了適應(yīng)全國鐵路提速的需要，要對既有線路進(jìn)行改造，其中一項(xiàng)重要的內(nèi)容就是對彎道的改造?；疖囖D(zhuǎn)彎增大內(nèi)外軌道的高度或者增大拐彎處的半徑[思考]：你認(rèn)為鐵路彎道的提速改造可能從哪些方面進(jìn)行？[其它交通工具的轉(zhuǎn)彎：其它交通工具的轉(zhuǎn)彎：活動(dòng)2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)活動(dòng)2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)活動(dòng)2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)情景1：如果汽車在水平橋上向前行駛，對路面的壓力大小如何？活動(dòng)2：汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)情景1：如果汽車在水情景2：拱形橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？情景2：拱形橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過拱形橋的最情景3：凹形橋?yàn)o定橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過凹形橋的最低點(diǎn)的時(shí)候，橋面受到的壓力大小還等于重力嗎？情景3：凹形橋?yàn)o定橋[想一想]：如果汽車以某一速度v通過凹形水平橋拱形橋凹形橋受力圖壓力大小加速度的方向超、失重

[自主總結(jié)]：汽車經(jīng)過不同橋面的情況FN

FN向下向上失重超重水平橋拱形橋凹形橋受力圖壓力大小加速度的方向超、失重 [自主[思考與討論]：

根據(jù)公式，試分析如果汽車的速度不斷增大，壓力大小會如何變化？當(dāng)速度多大時(shí)，壓力為零？汽車過拱橋V增大，F(xiàn)N減小當(dāng)時(shí)，F(xiàn)N=0GFN[思考與討論]：

根據(jù)公式如果將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面半徑就是地球半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對車的支持力是零從而脫離地球？（R=6400km)宇航員的失重：解：由圓周運(yùn)動(dòng)條件可得

思考：若人坐在車中，此時(shí)人對座椅的壓力是多大？如果將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面半徑就是地球半徑。會不會離心現(xiàn)象觀察與思考離心現(xiàn)象觀察與思考當(dāng)合力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力(1)什么叫做離心運(yùn)動(dòng)?離心現(xiàn)象(2)做離心運(yùn)動(dòng)的條件是什么?做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在一定條件下,做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。當(dāng)合力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)(1)什么叫做離心運(yùn)動(dòng)?離心現(xiàn)象(離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止1.火車拐彎——水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)小結(jié)：內(nèi)外軌道一樣高：外軌道對輪緣的壓力提供向心力外軌高于內(nèi)軌：2.汽車過橋——豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)3.宇宙失重現(xiàn)象和離心現(xiàn)象水平橋：拱型