生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

1、課題： 5.8 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 物理（人教版）必修2教學(xué)目標(biāo):1.掌握應(yīng)用向心力知識(shí)分析兩類圓周運(yùn)動(dòng)模型步驟和方法2.鍛煉學(xué)生觀察分析抽象建模的解決實(shí)際問(wèn)題的方法和能. 3.培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神、應(yīng)用實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新意識(shí).教學(xué)重點(diǎn):1理解向心力是一種效果力2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)題教學(xué)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)題的討論和分析3.對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理.授課類型：新課講解.課時(shí)安排：1課時(shí).教學(xué)過(guò)程:導(dǎo)入新課賽車在經(jīng)過(guò)彎道時(shí)都會(huì)減速，如果不減速賽車就會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑大家思考一下我們?nèi)绾尾拍苁官愜囋趶澋郎喜粶p速通過(guò)?結(jié)論：賽車和自行車都在做圓

2、周運(yùn)動(dòng)，都需要一個(gè)向心力而向心力是車輪與地面的摩擦力提供的.復(fù)習(xí)導(dǎo)入1向心加速度的公式2向心力的公式新課講解一、鐵路的彎道火車轉(zhuǎn)彎特點(diǎn)：火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動(dòng)，圓周軌道為彎道所在的水平軌道平面受力分析，確定向心力(向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供)由公式F向向心力很大，對(duì)火車和鐵軌損害很大問(wèn)題：如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?(聯(lián)系自行車通過(guò)彎道的情況考慮)事實(shí)上在火車轉(zhuǎn)彎處，外軌要比內(nèi)軌略微高一點(diǎn)，形成一個(gè)斜面，火車受的重力和力的合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)擠壓，這樣就達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：向心力是水平的內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無(wú)壓力外軌道對(duì)外側(cè)車輪輪緣有壓力內(nèi)軌道對(duì)內(nèi)側(cè)車

3、輪輪緣有壓力二、拱形橋在最高點(diǎn)，對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，確定向心力的來(lái)源；由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力: 可見(jiàn)，汽車對(duì)橋的壓力F小于汽車的重力G，并且壓力隨汽車速度的增大而減小汽車通過(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還是小學(xué)生自主畫(huà)圖分析課堂訓(xùn)練一輛質(zhì)量2.0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=10 ms2求：若橋面為凹形，汽車以20 ms的速度通過(guò)橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大?答：汽車通過(guò)凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)，在水平方向受到牽引力F和阻力在豎直方向受到橋面向上的支持力N和向下的重力Gg如圖所示圓弧形軌道的圓心在汽車

4、上方，支持力與重力G=g的合力為一，這個(gè)合力就是汽車通過(guò)橋面最低點(diǎn)時(shí)的向心力，即F向由向心力公式有：根據(jù)牛頓第三定律汽車對(duì)橋面最低點(diǎn)的壓力大小是29800N三、航天器中的失重現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“思考與討論”中問(wèn)題情境，用學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析上面“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，不過(guò)不是在汽車上，而是在航天飛行中假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為M，它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，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們?cè)诘孛娴闹亓υ嚽笞搶?duì)宇航員的支持力此時(shí)飛船的速度多大?其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，又不受阻力的飛行器中，都是一個(gè)完全失重的環(huán)境其中所有的物體都處于完全失

5、重狀態(tài)四、離心運(yùn)動(dòng)如果向心力突然消失，物體由于慣性，會(huì)沿切線方向飛出去如果物體受的合力不足以提供向心力，物體雖不能沿切線方向飛出去，但會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心這兩種運(yùn)動(dòng)都叫做離心運(yùn)動(dòng)總結(jié)：1提供外力F超過(guò)所需向心力，物體靠近圓心運(yùn)動(dòng)2提供的外力F恰好等于所需的向心力，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 3提供的外力F小于所需的向心力，物體遠(yuǎn)離圓4物體原先在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，突然間外力消失，物體沿切線方向飛課堂小結(jié)本節(jié)課中需要我們掌握的關(guān)鍵是：一個(gè)要從力的方面認(rèn)真分析，搞清誰(shuí)來(lái)提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，另一個(gè)方面從運(yùn)動(dòng)的物理量本身去認(rèn)真分析，如果供需雙方正好相等，則物體將做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng)；如果供大于需，則物體將偏離圓軌道，