2011年修武一中分校高一人教版物理必修2：§5.5《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》導(dǎo)學(xué)案

1、祝學(xué)長(zhǎng)學(xué)業(yè)有成，取得好成績(jī)5。5生活中的圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案編寫人:李新芬 審核：高一物理組寄語(yǔ)：你熱愛(ài)生命嗎？那么別浪費(fèi)時(shí)間，因?yàn)闀r(shí)間是組成生命的材料?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。2、能定量分析汽車過(guò)拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問(wèn)題.3、知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。4、知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的條件，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。5、會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)。6、進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)力與物體的慣性對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化所起的作用。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1、理解向心力是一種效果力.2、在具體問(wèn)題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問(wèn)題?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、具體問(wèn)題中向心力的來(lái)源。2、關(guān)于對(duì)臨界問(wèn)題

2、的討論和分析。復(fù)習(xí)導(dǎo)入：向心加速度公式 向心力公式 【學(xué)習(xí)過(guò)程】生活中的圓周運(yùn)動(dòng)隨處可見(jiàn),騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)是圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎時(shí),要讓自行車適當(dāng)傾斜；高速公路和賽車道轉(zhuǎn)彎處要修成外高內(nèi)低的路面；速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎處要使自己的身體傾斜較大的角度才能安全通過(guò)彎道.游樂(lè)園中的過(guò)山車，為什么要瘋狂的沖到最高點(diǎn)?這些圓周運(yùn)動(dòng)的向心力使如何產(chǎn)生的?運(yùn)動(dòng)速度與軌道半徑有什么關(guān)系呢？通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們就會(huì)有定性的了解。一、火車轉(zhuǎn)彎1、仔細(xì)觀察教材23頁(yè)圖5.8-1和5。8-2 在平直軌道上勻速行駛的火車:火車受幾個(gè)力作用？ 這幾個(gè)力的關(guān)系如何？畫出受力示意圖.2、那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢？畫出受力示意圖,結(jié)合運(yùn)

3、動(dòng)情況分析各力的關(guān)系。判斷火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的?火車的車輪上有突出的輪緣，如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高，外側(cè)車輪的輪緣擠壓 ,使外軌發(fā)生 ，外軌對(duì)輪緣的彈力就是火車轉(zhuǎn)彎的 .但是，靠這種方法得到向心力，輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損。如何解決這一實(shí)際問(wèn)題，請(qǐng)畫圖解釋說(shuō)明。二、 拱形橋 1、如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何？ 2、思考：如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí)，橋面受到的壓力如何？ 質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為r,分析汽車通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。通過(guò)分析，你可以得出什么結(jié)論？ 圖2按照以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析: （1)確定研

4、究對(duì)象；在右方畫圖；（2）分析汽車的受力情況；（3）找圓心;（4）確定向心力的方向；（5）列方程,得結(jié)論。由此可以看出，汽車對(duì)橋的壓力fn 汽車的重力 ，而且汽車速度越大，汽車對(duì)橋的壓力會(huì) 。試分析，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3.下面再分析汽車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對(duì)橋的壓力比汽車的重力大些還是小些？（過(guò)程如研究凸型橋）5.8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（二）編寫人：李新芬 審核：高一物理組寄語(yǔ)：你熱愛(ài)生命嗎?那么別浪費(fèi)時(shí)間,因?yàn)闀r(shí)間是組成生命的材料。三、航天器中的失重現(xiàn)象如果你站在電梯里,電梯加速上升，你對(duì)電梯的壓力與你自身的重力那個(gè)大?我們把這種現(xiàn)象叫 。如果電梯加速下降，你對(duì)電梯的壓

5、力與你自身的重力又如何？（用公式說(shuō)明以上兩種情況）超重：加速度方向 。包括哪兩種直線運(yùn)動(dòng) , 。失重：加速度方向 。.包括哪兩種直線運(yùn)動(dòng) ， 。1、上面分析了汽車過(guò)凸型拱橋頂端時(shí)橋的感受，請(qǐng)同學(xué)們現(xiàn)在想一想車?yán)锶说母惺茉鯓?？此時(shí)加速度方向如何？(受力分析）2、當(dāng)汽車通過(guò)拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)時(shí),如果車速達(dá)到一定大小，則可使汽車對(duì)橋面的壓力為零。如我們把地球想象為特大的“拱形橋，則情形如何呢?會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:速度達(dá)到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?他這時(shí)可能有什么感覺(jué)?3、課本第25頁(yè)的“思考與討論”，該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，不過(guò)不是在汽車

6、上，而是在航天飛機(jī)中。假設(shè)宇宙飛船在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑近似等于地球半徑r，航天員質(zhì)量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們?cè)诘孛嫔系闹亓?試求座艙對(duì)宇航員的支持力。此時(shí)飛船的速度多大？通過(guò)求解你可以得出什么結(jié)論?思考：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船中，宇航員是否受力？四、離心運(yùn)動(dòng)1、用一小繩拉著小球在水平光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)某時(shí)刻小繩突然剪斷，會(huì)出現(xiàn)什么情況？總結(jié)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？如果物體受的合力不足以提供向心力,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?發(fā)表你的見(jiàn)解并說(shuō)明原因。2、離心運(yùn)動(dòng)定義： 3、結(jié)合生活實(shí)際，舉出物體做離心運(yùn)動(dòng)的例子.

7、 5。8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)檢測(cè)卡（a級(jí))1、鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（ ) 減輕輪緣對(duì)外軌的擠壓 減輕輪緣與內(nèi)軌的擠壓 火車按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎，外軌就不受輪緣的擠壓 火車無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎，內(nèi)外軌都不受輪緣擠壓a b c d（b級(jí))2、汽車以72km/h的速度通過(guò)圓形拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋的壓力是車重的一半，則拱形橋的半徑為 ;當(dāng)車速為 時(shí)，車對(duì)橋面最高點(diǎn)的壓力恰好為零。（b級(jí)）3、一輛質(zhì)量m=2。0t的小轎車，駛過(guò)半徑r=90m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10ms2求： (1）若橋面為凹形，汽車以20ms的速度通過(guò)橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大? (2)若橋面為凸形，汽車以l0ms的速度通過(guò)