5.7生活中的圓周運(yùn)動—人教版高中物理必修二學(xué)案【1】

1、導(dǎo)學(xué)案5-7 生活中的圓周運(yùn)動（1）(2課時)班別： 姓名 學(xué)號 青春寄語：新的學(xué)期，新的開始。確定目標(biāo)，勇往直前！投入激情，定會突破！【核心素養(yǎng)】1、會在具體問題中分析向心力的來源。2、掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決勻速圓周運(yùn)動問題的一般方法，會處理水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動問題?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】會在具體問題中分析向心力的來源，并結(jié)合牛頓運(yùn)動定律求解有關(guān)問題?！咎骄堪浮刻骄恳唬夯疖囖D(zhuǎn)彎問題：火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動，需要有力來提供火車做圓周運(yùn)動的向心力【問題1】如果內(nèi)、外軌是等高的，那么火車轉(zhuǎn)彎時是如何獲得向心力的? 【問題2】高速行駛的火車的輪緣與鐵軌擠壓，后果會怎樣? 【問題3】那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際

2、問題？結(jié)合學(xué)過的知識加以討論，提出可行的解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明?！締栴}4】火車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)彎半徑為R，彎道的傾斜角度為，火車轉(zhuǎn)彎時的速度為多大時，才不至于對內(nèi)、外軌道產(chǎn)生擠壓?a.外軌 內(nèi)軌（低于、高于）。b.此時火車的支持力FN的方向不再是豎直的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè)。c.此時 的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力。d.轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當(dāng)?shù)母叨炔?，使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力完全由 提供，這樣外軌就不受輪緣的擠壓了。設(shè)內(nèi)外軌的傾斜角度，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為v0，由圖所示得向心力為= 由牛頓第二定律得：=m 所以 = ，即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度 討論：1、若火車速度小于，是內(nèi)軌

3、對火車輪緣有彈力還是外輪緣有彈力？2、 若火車速度大于，是內(nèi)軌對火車輪緣有彈力還是外輪緣有彈力？探究二：（圓錐擺）如圖所示，用細(xì)線吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線長度為L，小球運(yùn)動時與豎直方向成角，求：（1）小球運(yùn)動的半徑r（2）小球向心力Fn的大?。?）小球線速度v的大小（4）小球角速度w的大小解題步驟：1、明確研究對象2、分析運(yùn)動情況：確定圓周所在平面（水平面、豎直平面）明確圓周運(yùn)動的軌跡、圓心位置求圓周半徑3、進(jìn)行受力分析，求出指向圓心的合力，即向心力4、列方程（牛頓第二定律、牛頓第三定律）5、求解練1：（飛椅）有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示，長為

4、L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為,不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度多大。探究三：（轉(zhuǎn)盤）一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度是4rad/s盤面上距圓盤中0.10m的位置有一個質(zhì)量為0.10kg的小物體能夠隨圓盤一起運(yùn)動，如圖求小物體做勻速圓周運(yùn)動時所受向心力的大小練2：在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，提供向心力的是（ ）A重力與支持力的合力 B靜摩擦力C滑動摩擦力 D重力、支持力、牽引力的合力練3：已知汽車的質(zhì)量為m,所受最大靜摩擦力是汽車重力的倍，已知重力加速度為g,汽車轉(zhuǎn)

5、彎時的安全行駛速度最大是多少?探究四：（圓筒模型）如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運(yùn)動,物體相對桶壁靜止,則( )A、物體受到重力、靜摩擦力、彈力、向心力4個力的作用 B、物體所受向心力是物體所受的重力提供的C、物體所受向心力是物體所受的彈力提供的 D、物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的若已知物體質(zhì)量為m,圓筒半徑為r,圓筒轉(zhuǎn)動的角速度為w,則彈力大小為_。練4：如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，小球緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）A、重力提供向心力B、筒壁支持力提供向心力C、重力和筒壁支持

6、力的合力提供向心力D、小球受重力、支持力、向心力3個力的作用訓(xùn)練案1、【多選】在某轉(zhuǎn)彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是() A當(dāng)火車以速率v0行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B當(dāng)火車的速率vv0時，火車對外軌有向外的側(cè)向壓力C當(dāng)火車的速率vv0時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力D當(dāng)火車的速率vv0時，火車對外軌有向外的側(cè)向壓力C當(dāng)火車的速率vv0時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力D當(dāng)火車的速率vv0時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力2、如圖所示，用細(xì)線吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則小球受到的力有（ B ）A重力、繩子的拉力、向心力 B重力、繩子的拉力C重力 D以上說法均不正確3、【多選】如圖所示的圓錐擺中，擺球A、B在同一水平面上作勻速圓周運(yùn)動，關(guān)于A、B球