生活中的圆周运动绳杆模型.docx
课题：5. 8生活中的圆周运动 【学习目标】1、能定性分析火车外轨比内轨高的原因。2、能定量分析汽车过拱形桥最高点 和凹形桥最低点的压力问题。3、知道航天器中的失重现象的本质。4、知道离心运动及其 产生的条件，了解离心运动的应用和防止。5、会用牛顿第二定律分析圆周运动。【重点难点】理解向心力是一种效果力，会在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定 律求解有关问题。学习难点：具体问题中向心力的来源及关于对临界问题的讨论和分析。【使用说明&学法指导】1、先通读教材，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或与同学讨论 交流或查阅资料，解决问题。2、梳理本章的基本规律和概念，形成知识体系，总结方法，完成应知应会的问题，注意知识 间的横向联系。【预习案】教材助读：1、描述圆周运动的物理量有哪些？它们之间有什么关系？2向心力是怎样命名的？求解向心力的公式有哪几个？ 3解决圆周运动问题的步骤怎样？【？我的疑惑】将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。【探究案】I、学始于疑一我思考、我收获1、水平面内的圆周运动问题一铁路的弯道2、竖直面内的圆周运动问题一拱形桥II、质疑探究质疑解疑、合作探究探究点一铁路的弯道阅读课本P23页第一段和P24页第一段，回答以下问题：问题I、火车在平直轨道上匀速行使时受几个力作用这几个力的关系如何 问题2、假设火车在平直轨道上转弯，火车是否具有向心加速度？谁提供向心力？请用受力 分析的方法分析此种情况火车转弯时向心力的来源（画图说明、注意轨道平面与水平面平行）, 并回答这样做的危害。问题3、观察实际生活中铁道在拐弯处的铁轨和火车的车轮。假设火车按规定的速度行驶， 请你确定火车作圆周运动的轨道平面，画出火车的受力分析图，找出圆心，并求出规定的速 度。（路面倾角0和圆周半径R）针对训练1、铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1.435m,规定火车通过这里的速度是 72km/h,内外轨的高度差应该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度 差，如果车的速度大于或小于72knVh,会分别发生什么现象？说明理由探究点二拱形桥请你阅读课本P24页“拱形桥”标题下面的内容，完成以下问题：问题4、我们见到的拱形桥都是两边低中间高的拱形，设计成这种形状有什么好处？在 最高点处车速与车对桥面的压力存在什么关系？（用牛顿运动定律加以证明）问题5、如果桥造成两头高中间低的弧型，这样做有利于保护桥梁吗？为什么？在最低 点处车速与车对桥面的压力存在什么关系？（用牛顿运动定律加以证明）问题6、我们曾经学习过超重和失重现象，请用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形 桥最高点，凹形桥的最低点分别处于哪种状态？针对训练2、如下图，质量m=2.0xl04kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形 桥面，两桥面的圆弧半径均为60m,如果桥面承受的压力不得超过3.0x105N贝1、汽车允许的最大速率是多少？2、假设以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ g取l（）ni/s2探究点二航天器中的失重现象阅读课本P25页“航天器中的失重现象”标题下的内容，回答以下问题：问题7、航天器（以绕地做匀速圆周运动的飞船为例）中的宇航员处于什么状态？要使 宇航员处于完全失重状态，航天器绕地球飞行的速度至少是多大？试证明之。（地球半径为 R,航天员受到的地球引力近似等于他在地面时的体重）探究点二离心现象阅读课本P26页“离心运动”标题下面的内容，回答以下问题:问题8、什么是离心运动？产生离心运动的原因是什么？问题9、离心运动的应用有哪些？离心运动的危害有哪些？如何防止离心运动？m、当堂检测有效训练、反应矫正为了防止在公路弯道局部由于行车速度过大而发生侧滑，常 将弯道局部设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为水平0m,汽车行驶时弯道局部的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为小路面设计的倾角 为0,如下图.重力加速度g取10 ni/s21、为使汽车转弯时不打滑，汽车行驶的最大速度是多少？2、假设取sin0=l/20, r=60m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为p=0.3,那么弯道局部汽 车行驶的最大速度是多少？我的收获 （反思静悟、体验成功）【训练案】1 .同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大C车对凸形桥面的压力大D.无法判断2 .长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止, 再给小球一水平初速度v0,使小球在坚直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点.那么下 列说法中正确的选项是A.小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为辽C.小球过最高点时绳对小球的拉力为mg D.小球过最高点时速度大小为Tgi3 .火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，那么下面分析正确的选项是 A.轨道半径R=V2/gB.假设火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外C.假设火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D.当火车质量改变时，平安速率也将改变4 .如下图，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，&假设小球运动到 点时，拉力F突然消失，关于小球运动情况的说法正确的是（一NA.小球在离心力的作用下将沿轨迹Pa做离心运动（'B.小球在离心力的作用下将沿轨迹pb做离心运动 JC.小球在离心力的作用下将沿轨迹pc做离心运动、一D.小球将沿轨迹pa做离心运动，但并不受离心力的作用
