2022年生活中的圆周运动教案新人教版.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 5.7 生活中的圆周运动一、 学问与技能 1知道假如一个力或几个力的合力的成效是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力会在详细问题中分析向心力的来源 2 例 3能懂得运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的详细实知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特别点的向心力和向心加速度二、过程与方法 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,提高学 生分析和解决问题的才能 2通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特别性和一般性之间的辩证关系,提高同学的分析才能 3通过对离心现象的实例分析, 提高同学综合应用学问解决问题的才能三、情感、态度与价值观 1通过对几个实例的分析,使同学明确详细问题必需详细分析,懂得物 理与生活的联系,学会用合理、科学的方法处理问题 2通过离心运动的应用和防止的实例分析使同学明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题 3养成良好的思维表述习惯和科学的价值观四、教学重点 1懂得向心力是一种成效力并结合牛顿运动定律求解有 2在详细问题中能找到是谁供应向心力的,关问题五、教学难点名师归纳总结 1详细问题中向心力的来源第 1 页,共 11 页 2关于对临界问题的争论和分析 3对变速圆周运动的懂得和处理- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 1、火车转弯问题1分析火车在平直轨道上匀速运动时受什么力？2假如火车在水平面内转弯时情形又有何不同呢？；3火车转弯做的是一段圆周运动,需要有力来供应火车做圆周运动的向心力,而平直路前行不需要那么火车转弯时是如何获得向心力的. . 并画出受力图,4高速行驶的火车的轮缘与铁轨挤压的后果会怎样如何解决这一实际问题.结合学过的学问加以争论,提出可行的解决方案,加以定性说明5运用刚才的分析进一步争论：火车转弯时的速度多大时才不至于对内外轨道产生相互挤压. 合合挑选合适的弯道倾斜角度,使向心力仅由支持力FN和重力 G 的合力 F 合供应：F向= mv 02/r = F合 = mgtanv0= grtg争论：（ 1）当 v= v 0 ,F向=F合（ 2）当 v > v 0 ,F向>F合（ 3）当 v < v 0 ,F向<F合内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无弹力；外轨道对外侧车轮轮缘有弹力；内轨道对内侧车轮轮缘有弹力；6要使火车转弯时损害最小,对行驶的速度有什么要求？名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 备课补充：资料挑选拓展应用说明以下现象：（ 1）为什么高速大路弯道处外高内低,超速车道比主车道更倾斜？（ 2）在场地自行车竞赛中,为什么竞赛路面也是外高内低,（ 3）飞机要在空中实施水平转弯,应当怎样飞行？（ 4）汽车在水平面内转弯是什么力供应向心力？例 2 汽车过拱形桥（只限在最高点）1汽车过桥时做什么运动？在最高点汽车受什么力的作用？什么力供应汽车做圆周运动的向心力？2质量为 m 的汽车在拱形桥上以速度v 行驶, 如桥面的圆弧半v 径为 R,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的名师归纳总结 压力通过分析你可以得出什么结论.汽车在桥顶显现什么现R N 第 7 页,共 11 页象？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大,当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象？4分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些仍是小些？R N 5刚才分析了汽车在拱形桥最高点和凹形桥的最低点的情形,v 假如汽车不在拱形桥的最高点或最低点,前面的结论仍是否能用.假如不能直接运用,又如何来争论这一问题呢. 拓展应用回答疑题1、杂技 ” 水流星 ” 在通过最高点时为什么水没有流出来？. R 2、如图小球过“ 山车” ,求小球过“ 山车” 在竖直平面内做圆周运动的最高点最小速度（知小球过“ 山车” 在竖直平面内做圆周运动的半径为 R）3、满意什么条件如下列图的翻动过山车就不会从最高点掉不下来？4、思维拓展- 摸索与争论 地球可以看做一个庞大的拱形桥；汽车沿南北行驶,不断加速；请摸索：会不会显现这样的情形； 速度大到肯定程度时,地面对车的支持力是零,此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时有什么感觉？四、巩固练习1、在水平圆盘上分别放甲、乙、丙三个质量分别为m、2m、 3m的物体,其轨道半径分别为 r、2r 、3r 如下列图,三个物体的最大静擦力皆为所受重力的 k 倍,当圆盘角速度由小缓慢增加,相对圆盘第一滑动的是： （）A、甲物体 B、乙物体C、丙物体 D、三个物体同时滑动2、火车在某个弯道按规定运行速度 40m/s 转弯时, 内、外轨对车轮皆无侧压力,如火车在该弯道实际运行速度为 30m/s,就以下说法中正确选项（）A. 仅内轨对车轮有侧压力B. 仅外轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - D.内、外轨对车轮均无侧压力3、如下列图,质量为 m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动圆半径为 R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨就其通过最高点时（）A小球对圆环的压力大小等于 mg B小球受到的向心力等于重力C小球的线速度大小等于 RgD小球的向心加速度大小等于 g 4、如下列图,质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为m的小球,另一端能绕光滑的水平轴 O 转动 . 让小球在竖直平面内绕轴 O 做半径为l的圆周运动,小球通过最高点时的线速度大小为 v. 以下说法中正确选项 A、v 不能小于 glB、vgl 时,小球与细杆之间无弹力作用C、v 大于 gl 时,小球与细杆之间的弹力随 v 增大而增大D、v 小于 gl 时,小球与细杆之间的弹力随 v 减小而增大55、火车以半径 r= 900 m 转弯,火车质量为 8 10 kg ,轨道宽为 l=1.4m ,外轨比内轨高h=14cm,为了使铁轨不受轮缘的挤压,火车的速度应为多大？6、如下列图, 细绳一端系着质量 另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.6kg 的物体, 静止在水平面上,m=0.3kg 的物体, M 的中点与圆孔的距离为 0.2m,并已知物体 M与水平面间的最大静摩擦力为 2N,现 使此平面绕中心轴匀速转动,问角速度 在什么范畴内可使 M处于 相对盘静止状态？（g 取 10m/s 2）7、有一轻质杆,长 l =0.5m；一端固定一质量 m=0.5kg 的小球,轻杆绕另一端在竖直面内做 圆周运动；（1）当小球运动到最高点的速度大小为4m/s 时,求小球对杆的作用力；（2）当小球运动到最低点时,球受杆的拉力为 41N,求此时小球的速度大小；8、如下列图,有一绳长为 l ,上端固定在滚轮 A 的轴上,下端挂一质量为 m的物体；现滚轮和物体一起以速度 v 匀速向右运动, 当滚轮遇到固定的挡板 B 突然停止瞬时, 绳子拉力大小为多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9、质量为 100 t的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面的夹角为 37° ,如下列图,弯道半径 R 30 m,重力加速度取 l0ms2求：1 当火车的速度为 v1=10 ms 时,轨道受到的侧压力多大 .方向如何 . 2 当火车的速度为 v220 ms 时,轨道受到的侧压力多大 .方向如何 . 10、一根长为 8.0 m 的绳子, 当受到 7 . 84 N 的拉力时即被拉断；如在此绳的一端拴一个质量为 0 4. Kg 的物体,使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动,当物体运动到最低点时绳子断裂；求（1）物体运动至最低点时的角速度和线速度各是多大？（2）如绳断处物体距地面高4 9.m,经多长时间物体落至地面？（3）物体落地处距抛出点多远？落地时物体的速度是多大？五、学问点小结1、用向心力公式求解问题时的解题步骤 : （1）明确争论对象,确定它在哪个平面内做圆周运动,找到圆心和半径；（2）确定争论对象在某个位置状态,进行详细的受力分析,分析哪些力供应了向心力；（3）依据牛顿其次定律,以及向心力公式列方程；（4）解方程,对结果进行必要的争论；2、几个重要圆周运动模型轻绳系一小球在竖直平面内做圆周运动,最高点的最小速度；F mg 由于小球做的是圆周运动,就半径方向的合力供应向心力,图中半径方向的合力为F+mg,由于绳子的特点是只能产生拉力；在这样的向心力作用下,小球对应的圆周运动的速度应当是Fmgmv2,由公式及图可知,半径方向供应的向心力的最小值是mg,所r以以 mg 为向心力时的速度是最高点的最小速度；有：mgmv2vgrr轻杆固定一小球在竖直平面内做圆周运动,最高点的最小速度；N mg 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由于杆对小于的作用力可以是拉力,也可以是支持力,半径方向的合力供应向心力；分析知半径方向的合力最小为0,所以此种情形下,做圆周运动时最高点的最小速度为0；小球沿竖直平面内光滑圆环的内侧做圆周运动,最高点的最小速度；度为分析后知情形与情形相同,竖直方向供应的合力最小值为 mg,所以最高点的最小速v gr小球在竖直平面内的光滑管内做圆周运动,最高点的最小速度；分析后知情形与情形相同,竖直方向供应的合力最小值为 0,所以最高点的最小速度为 0. 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页