高中物理5.5匀速圆周运动的实例分析教案(5)新人教版必修25003.pdf

《高中物理5.5匀速圆周运动的实例分析教案(5)新人教版必修25003.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理5.5匀速圆周运动的实例分析教案(5)新人教版必修25003.pdf（3页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、用心 爱心 专心 1 课 程 六、匀速圆周运动的实例分析 课 时 教 学 目 的 1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，这个力就是向心力。2、知道向心力和向心加速度公式也试用于变速圆周运动，并会求解这两个物理量。重难点 1、具体问题具体分析，理论联系实际；2、临界问题的分析、讨论。教学方法 课型 新授课 教学过程及时间 教学内容及板书设计 复习提问：匀速圆周运动的物体受到向心力，分析以下问题中向心力是怎样产生的？1、如图，物体随水平圆盘做匀速圆周运动 学生回答：静摩擦力提供向心力。2、如图，绳拉物体做匀速圆周运动 学生回答：重力与绳的拉力的合力提供向心力。教师小结：通过

2、以上例子可以看出，向心力是由物 体实际受到的一个力或几个力的合力提供的，是按力的 作用效果命名的力。下面我们进一步研究一下向心力在生活中的几个实例：一、火车转弯 提出问题并引导学生讨论：1、火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态？学生回答：匀速直线运动时 F 合0 匀速转弯时 F 合0 2、火车转弯时所需的向心力是如何产生的？引导学生讨论：（1）内外轨一样高 在竖直方向上，火车受到的重力G与支持力FN相平衡，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘产生弹力作用。可见，当内外轨一样高时，外轨对轮缘的弹力就是使火车转弯的向心力。由于火车质量很大，在这种情况下，铁轨和轮缘都易被破坏。（

3、2）外轨高于内轨 （学生进行受力分析）高中物理 5.5 匀速圆周运动的实例分析教案（5）新人教版必修 2 用心 爱心 专心 2 中学教案纸 年 月 日（副页）教师引导：由于支持力 FN 不再竖直向上，FN 与 G 的合力提供向心力，从而减轻了轮缘与外轨的挤压。提出问题，那么这种挤压能不能减小到零呢？如果能应满足什么条件？设上图中的斜面倾斜角为，转弯半径为 r，那么火车以多大速度转弯时，外轨不再挤压轮缘？学生讨论并回答 火车受到的支持力和重力的合力水平指向圆心，成为火车转弯的向心力。由图可知：F=mgtan=m v0=grtan 这个速度即为火车转弯时的最佳情况。引导学生回答：当 v=v0 时，

4、内外轨均不受侧向挤压力。当 vv0 时，出现什么情况？学生回答：外轨受侧向挤压的力。（向心力增大，外轨提供一部分力）当 vv0 时呢？学生回答：外轨受侧向挤压的力。（这是向心力减小，内轨提供一部分力）问：生活中还有哪些实例与这一类型相同？学生举例：汽车转弯、自行车转弯等 例 1：铁路转弯处的圆弧半径是 300m，轨距是 1435mm。规定火车通过这里的速度是 72km/h，内外轨的高度差应该多大，才能使外轨不受轮缘的挤压？如果车速大于或小于 72km/h 会有什么现象发生？说明理由。解：火车转弯时所需的向心力由重力和支持力的合力提供。F=mgtan=mv/r tan=v/gr 近似认为 tan

5、=sin=h/d 带入上式：h/d=v/rg h=v d/rg=（20 1.435）/（3009.8）=0.195m 二、汽车过拱桥 提出问题并引导学生讨论：1、汽车静止在桥顶与通过桥顶时的状态是否相同？学生回答：不同。静止是平衡状态 F 合0 通过桥顶时是曲线运动 F 合0 作业：教学过程及时间 课后小结：中学教案纸 用心 爱心 专心 3 年 月 日（副页）2、汽车过拱桥桥顶时的向心力是如何产生的？设汽车通过桥顶时速度为 v，拱桥半径为 r.学生进行受力分析并讨论：mg-FN=m FN=mg-m 由分析可知：当汽车以速度 v 通过桥顶时，FNmg，汽车处于失重状态。这也是桥一般做成拱形的原因。当汽车速度 v=rg 时，FN=0 提问：若汽车超过这个速度，将会怎样？学生回答：汽车将飞出桥顶 拓展：如果物体从竖直曲面的内侧通过最高点，情况如何？学生思考：课本 97 页“思考与讨论”教学过程及时间 课后小结：