青海省青海师范大学附属第二中学高中物理5.7生活中的圆周运动导学案(无答案)新人教版必修1

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高中物理 5.7 生活中的圆周运动第2课时导学案新人教版必修

高中物理 5.7 生活中的圆周运动第2课时导学案新人教版必修5、7 生活中的圆周运动第2课时导学案（无答案）新人教版必修2第课时课题名称时间第周星期课型复习课主备课人目标1、掌握实际问题中向心力的来源,并列方程解决有关问题2、掌握向心力公式及圆周运动公式解决有关圆周运动的实际问题重点用圆周运动公式解决有关圆周运动的问题我的问题难点用圆周运动公式解决有关圆周运动的问题自主学习1、如图6、8—7所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是 ( )A、在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B、在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C、汽车对桥面的压力小于汽车的重力D、汽车对桥面的压力大于汽车的重力2、在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，θ应满足什么条件？3、汽车的速度是72km/h，过凸桥最高点时，对桥的压力是车重的一半，则桥面的半径为__________m，当车速为__________m/s时，车对桥面最高点的压力恰好为零、(g取10m/s2)精讲互动2、小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（）A、小球受到的合力是一个恒力B、小球运动的角速度为C、小球在时间t内通过的位移为D、小球的运动周期为达标训练1、一细绳拴一质量m＝100 g的小球，在竖直平面内做半径R=40 cm的圆周运动，取g＝10 m／s2，求：(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度； (2)小球以v1=3、0 m／s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力； (3)小球以v2＝5、0m／s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力、2、某实验中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆(秋千)，通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面，如图4－3－4所示，若他的质量是M，所用绳长为L，在摆到最低点B处时的速度为v，离地高度为h，当地重力加速度为g，则：(1)他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少？(2)这道山涧的宽度不超过多大？作业课后小结。

高二物理人教版必修2 5.7生活中的圆周运动教案

高二物理人教版必修2 5.7生活中的圆周运动教案将做离心运动，半径将增大。

突破策略一、铁路的弯道铁轨和火车轮的形状火车转弯特点：火车转弯是一段圆周运动，圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面。

如果铁路的两根铁轨是在同一高度的水平面内，火车转弯所需要的向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供。

由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大，这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏。

那么应该如何解决这一实际问题？火车外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心”，从而减轻铁轨和轮缘的挤压。

那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消失呢？重力和支持力的合力正好提供向心力，铁轨的内外轨均不受到挤压（不需有弹力）如图所示设车轨间距为Ｌ，两轨高度差为h,转弯半径为R，质量为M的火车运行。

据三角形边角关系sinh L对火车的受力情况（重力和支持力合力提供向心力，对内外轨都无挤压）又因为很小所以sintan综合有h F LMg故Mg hLＦ=又2FMR所以ghRvL实际中，铁轨修好后h 、R 、L 定，又g 为定值，所以火车转弯时的车速为一定值。

若速度大于ghRL又如何？小于呢？ 1、若ghRvL,由2F MR向可知所需要的向心力F 向（）大于重力和支持力的合力（F ）。

则外轨受挤压对轮缘有作用力（侧压力F 侧），有=F F F 向侧。

2、若ghRvL,由2F MR向可知所需要的向心力F 向（）小于重力和支持力的合力（F ）。

则内轨受挤压对轮缘有作用力（侧压力F 侧），有=F F F 向侧。

二、汽车拱桥问题 1、凸形桥和凹形桥（1）物理模型（2）因是曲线，故需向心力 2、静止情况分析结合“平衡状态”受力分析，受重力、支持力，二者合力为零，F G 压。

3、以速度v 过桥顶（底）（1）过凸形桥顶1、考虑沿半径受力2Nmg F mr2、牛顿第三定律N F F 压3、2- mN F F mg mg r压4、讨论：由上式知v 增大时，F 压减小，当v gr 时，0F 压；当vgr 时，汽车将脱离桥面，发生危险。

人教版高一物理必修2导学案设计：5.7生活中的圆周运动(二) 无答案

§5、7 生活中的圆周运动（二）编写：高一物理组姓名：班级：探究3、航天器(1)航天器中的物体做圆周运动需要的向心力由__________提供．(2)当航天器的速度____________时，航天器所受的支持力F N ＝0，此时航天器及其内部的物体处于__________状态．分析：航天器中的失重现象(1)质量为M 的航天器在近地轨道运行时，航天器的重力提供向心力，满足关系：Mg ＝M v2R ，则v ＝gR.(2)质量为m 的航天员：航天员的重力和座舱对航天员的支持力提供向心力，满足关系：mg －F N ＝mv2R .当v ＝gR 时，F N ＝0，即航天员处于完全失重状态探究4、离心现象(1)离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时，物体就会沿切线方向飞出或________圆心运动，这就是离心现象．离心现象并非受“离心力”作用的运动．(2)做圆周运动的物体所受的合外力F 合指向圆心，且F 合＝mv 2r，物体做稳定的________________；所受的合外力F 合突然增大，即F 合>mv 2/r 时，物体就会向内侧移动，做________运动；所受的合外力F 合突然减小，即F 合<mv 2/r 时，物体就会向外侧移动，做________运动；所受的合外力F 合＝0时，物体做离心运动，沿切线方向飞出．（4）匀速圆周运动、离心运动、向心运动比较：匀速圆周运动离心运动向心运动受力特点________等于做圆周运动所需的向心力合外力__________或者________提供圆周运动所需的向心力合外力________做圆周运动所需的向心力图示力学方程F ____mrω2 F ____mrω2(或F ＝0)F ____mrω2例A ．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象高中物理必修2 第五章第7节B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线方向做匀速直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动第三部分学以致用1.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是( )A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动2. 如图(a)所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力)，A、B、C在同一直线上。

高中物理《5.7 生活中的圆周运动》导学案新人教版必修2

高中物理《5.7 生活中的圆周运动》导学案新人教版必修2【课标要求】能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,分析生活和生产中的离心现象。

关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。

【学习目标】1、掌握圆周运动的特点，会分析铁路的弯道、拱形桥和航天器中的失重现象。

2、自主学习，合作探究，通过分析生活中的圆周运动问题学会构建物理模型的思想方法。

3、激情投入，关注圆周运动的规律与日常生活的联系。

【重难点】1、重点：分析向心力来源2、难点：临界问题的讨论和分析【使用说明与学法指导】1、15分钟研读课本26-29页的内容，明确火车弯道、拱形桥和航天器中的失重现象。

2、结合生活中的实例分析向心力来源和离线运动。

3、甲带★的C层选做，带★★的BC层选做。

【课前预习】火车转弯问题1、如图甲所示，若火车正在内外轨等高的轨道处转弯，请对火车进行受力分析并说明什么力提供火车做圆周运动的向心力？α乙2、如图乙示，若火车正在内外轨不等高处转弯，（轮缘与轨道间没有侧压力）请对火车进行受力分析，思考什么力提供火车做圆周运动的向心力？二、离心运动1、做圆周运动的物体，在合外力突然消失时，将会怎样？2、结合生活实际，举出物体做离心运动的例子。

在这些例子中离心运动是有益的还是有害的？【我的疑问】请写出你的疑问，让我们在课堂上解决。

【课内探究】探究点一：火车转弯问题情景1：新华网北京xx年７月２５日电，弯道限速８０公里，通过时速１８０公里，后果会如何？xx年７月２４日深夜，随着一声巨响，西班牙一列快速列车行驶至距加利西亚自治区首府圣地亚哥－德孔波斯特拉车站３公里处一个弯道时脱轨，造成至少７７人死亡。

列车在弯道居然超速１００公里，实乃“死亡狂奔”。

我们为什么要在火车转弯时限制速度呢？问题1：设火车质量m、轨道平面倾角θ、轨道转弯处半径r，为了消除火车车轮对路轨的侧向压力，试推导火车安全拐弯的速度。

问题2：若列车行驶的速度大于规定速度，火车轮缘对哪个轨道有侧压力？问题3：若列车行驶的速度小于规定速度，火车轮缘对哪个轨道有侧压力？探究二：汽车过拱桥的问题情景2：汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行使，很容易发生爆胎，你知道原因吗？快通过下面问题的分析来寻找原因吧。

青海省青海师范大学附属第二中学高中物理必修二54 圆周运动导学案

必修二第五章曲线运动一、独立自学（一）感知圆周运动1、叫圆周运动。

物体做圆周运动时，若相等的时间内通过的弧长相等，则这种运动叫做。

2、圆周运动变速运动。

（填“是”或“不是”）（二）线速度：是反映物体沿圆周运动快慢的物理量。

物体做圆周运动时通过的弧长与所用时的比值叫做。

其定义式为。

线速度的单位为。

线速度的方向。

若物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做。

（三）角速度：是反映物体绕圆心转动快慢的物理量。

物体做圆周运动时半径所转过的角度与所用时的比值叫做。

其定义式为。

角速度的单位为。

（四）转速、周期：物体做圆周运动时单位时间内所转过的圈数叫做。

物体做圆周运动时转过一周所用的时间叫做。

（五）知道线速度、角速度、转速、周期之间的关系：思考1、关于物体做圆周运动时某一点的角速度和线速度，下列说法正确的是：（）A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成正比D．角速度一定，线速度与半径成反比思考2：某走时准确的时针，分针与时针的长度之比为2：1，则分针与时针的角速度之比为。

分针针尖与时针针尖的线速度之比为。

思考3、时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是：（）A．秒针的角速度是分针的60倍B．分针的角速度是时针的60倍C．秒针的角速度是时针的360倍D．秒针的角速度是时针的86400倍二、合作交流1、讨论：什么是匀速圆周运动？匀速圆周运动有什么特点？思考4、以下说法正确的是：（）A、做匀速圆周运动的物体，其线速度始终保持不变B、做匀速圆周运动的物体，其角速度始终保持不变C、做匀速圆周运动的物体，其速率始终保持不变D、匀速圆周运动是一种变速运动。

三、拓展提高1、2003年10月15日，我国成功地发射了“神州五号”载人宇宙飞船，将我国的第一位宇航员杨利伟成功地送入太空，飞船在轨道半径为6700km的轨道上绕行14圈，历时21小时后成功返回地球，“神州五号”在此圆轨道上的运行速度大小为，周期为。

高一物理必修2 5.7《生活中的圆周运动》(第二课时)导学案(人教版)

A.增大圆盘转动的角速度
B.增大滑块到转轴的距离
C.增大滑块的质量m
D.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止
7．内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（）
（A）A球线速度必定大于B球的线速度
（B）A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力
3．杆球模型：
在最低点，杆的拉力T和重力G的合力提供向心力
在最高点，杆即可以施加拉力，也可以施加支持力．
杆的作用力和重力G的合力提供向心力,由于杆的支撑作用，小球恰能达最高点的临界条件：V临=0
1].当小球运动到最高点的速度恰为零时，杆的支持力大小等于重力．
2].小球运动到最高点的速度从零逐渐变大时，杆的支持力将从等于重力变为小于重力，然后减为零；再变为拉力并逐渐增大，从小于重力到大于重力．
A．小球速度至少等于
B．小球对杆的作用一定是压力；
C．小球对杆的作用一定是拉力
D．小球对杆的作用可能是压力，也可能是拉力
例4、某人站在水平地面上，用手握住长为R细绳的一端，绳的另一端系一小球，此小球以握住细绳的手为圆心在竖直平面内做圆周运动，则(不计空气阻力)( )
A．小球在最高点的向心加速度大于等于g。
3].当杆的作用力为零时，重力提供向心力．
4．环和管模型：
小球在光滑圆环内侧做圆周运动，与绳等效
小球在光滑圆形管内做圆周运动，与杆等效
实例：过山车、飞机在竖直平面翻筋斗
巩固提高
例1．如图37－5所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于这个小球的受力情况，下列说法中，正确的是( )
C．等于零

物理必修二学案(5.7生活中的圆周运动).pptx

所以
学海无涯 v2 R＝μg 。
可见 R＝2s，司机还是采取刹车较好。
【学习反思】
火车转弯时，如果对轨道没有侧向压力，此时的受力特点和圆锥摆的受力特点是否相似？汽车过拱形桥时，超重还是失重？
学海无涯
思考： 1、如果铁轨修好了，那么，弯道的半径和内外轨的高度差就是一定的了，若要对轨道没有挤压，则要按照规定的行驶速度行使。
1 若是超过规定行使速度，则需要的向心力比按规定行驶时
，哪侧的轨道受到挤压？
2 若是小于规定行使速度，则需要的向心力比按规定行驶时
，哪侧的轨道受到挤压？
2、赛车中，若要减少弯道事故，怎样设计弯道的路面？高速路转弯处路面是怎么设计的？摩托车转弯时车身为什么要适当倾斜？
思考：物体做离心运动是因为受到离心力吗？
2、离心运动的防止：在水平公路上行驶的汽车转弯时在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力 F 大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。
4 根据向心力公式列方程求解。【学习过程】
一、铁路的弯道阅读课本，观察铁轨弯道的特点和火车车轮的结构特点。问题 1：若转弯处内外轨一样高，火车转弯需要的向心力由什么力来提供呢？这样设计有什么缺点?
问题 2：如果在弯道处外轨高于内轨，火车过弯道时需要的向心力由什么力来提供作出受力图。这样设计有什么优点？
1 汽车对度越大，汽车对桥面的压力越
(填大或小)
问题 4：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？:
2、凹形桥如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？比汽车的重力大些还是小些？

高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案新人教版必修

高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案新人教版必修5、7 生活中的圆周运动学习目标知识与技能1、会分析匀速圆周运动中向心力的来源。

熟练应用向心力公式和向心加速度公式2、能说出航天器中的失重现象的本质、知道离心运动及其产生的条件，能说出离心运动的应用和防止、3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力、2、通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力、情感、与价值观1、通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题、、2、通过离心运动的应用和防止的实例分析、使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题、学习重点, 熟练应用向心力公式和向心加速度公式在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题、学习难点,1、关于对临界问题的讨论和分析、2、对变速圆周运动的理解和处理、预习案：自主学习1、火车转弯处：若内、外轨一样高，火车做圆周运动的向心力是由_________________提供的，由于火车质量太大，靠这种方法得到向心力，极易使___________________受损。

若外轨略高于内轨时，火车转弯时向心力的一部分来源是____________________，这就减轻了轮缘与外轨的挤压。

2、汽车在拱形桥上行驶到最高点时的向心力是由___________________提供的，方向___________，此时汽车对桥的压力FN′_________G（填“>”、“＝”、“<”），汽车行驶到最高点的速度越大FN′就越_________。

汽车在凹形桥上行驶通过桥最低点的向心力是由_______________提供的，方向__________，此时汽车对桥的压力FN′_________G（填“>”、“＝”、“<”）3、航天员随宇宙飞船绕地球作匀速圆周运动时，向心力是________________________提供的；当飞船的飞行速度v＝_____________时，航天员对座舱的压力FN′＝0，此时航天员处于________状态。

人教版高中物理必修二同步教学导学案5.7 生活中的圆周运动(无答案)

人教版高中物理必修二同步教学导学案5.7 生活中的圆周运动（无答案）1 / 25.7 生活中的圆周运动【学习目标】1.通过向心力的实例分析，会分析向心力来源，体会匀速圆周运动在生活、生产中的应用．(重点)2．能应用向心力和向心加速度公式求解竖直面内变速圆周运动的最高点和最低点的向心力及向心加速度．(重点、难点)3．熟练掌握应用牛顿第二定律和向心力知识分析两类竖直面内圆周运动模型的步骤和方法．(重点、难点) 【使用说明】阅读教材P26至P29，自主完成预习案、探究案，用红笔标出疑问，以备合作探究。

【探究案】——帮助你理解重难点探究一：汽车、火车拐弯 —— 向心力的来源分析1．如图所示，小球正在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，汽车正在匀速率转弯也可看成一段圆弧运动。

请分析：它们的向心力分别是由什么力提供的？2．火车在铁轨上转弯同样可以看成是圆周运动。

请分析：为什么在铁路拐弯处外侧铁轨比内侧铁轨高？3．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R ，若质量为m 的火车转弯时速度等于gR tan θ ，则 ( )A ．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B ．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C ．这时铁轨对火车的支持力等于mgcosθD ．这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ探究二：竖直面内的匀速圆周运动汽车过桥问题的分析：(1)汽车经过凸形桥最高点时，如图甲所示．汽车的重力与桥对汽车支持力是否大小相等？为什么？(2)汽车经过凹形桥面最低点时，如图乙所示．汽车的重力与桥对汽车支持力是否大小相等？为什么？4．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的3/4，求： (1) 拱形桥面所在圆的半径多大？(2) 如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度为多大？5．如图所示，小球A 质量为m ，固定在轻细直杆L 的一端，并随杆一起绕杆的另一端点O 在竖直平面内做圆周运动，设小球通过最高点时的速度为v ，分析下列问题： (1) 若v ＝gL 2，求：小球通过最高点时杆对球的作用力大小；(2) 若v ＝gL ，求：小球通过最高点时杆对球的作用力大小；(3) 若v ＝2gL，求：小球通过最高点时杆对球的作用力大小；(4) 用细线代替杆，为使小球能安全通过最高点，则最高点速度v 应满足什么条件？探究三：离心运动离心运动的实质：离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现。

高中物理5.7生活中的圆周运动导学案新人教版必修2

高中物理5.7生活中的圆周运动导学案新人教版必修2生活中的圆周运动【学习目标】1、知道向心力是圆周运动的物体在半径方向所受的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动；2、通过日常生活中常见的例子，学会分析具体问题中向心力的来源；3、能运用匀速圆周运动的规律分析和处理生活中的具体实例。

【重点、难点】1、理解向心力是一种效果力；2、在具体问题中能找到向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

预习案【自主学习】（一）水平面内的圆周运动1、汽车在水平弯道上转弯时，受哪几个力的作用？向心力是由谁提供？2、仔细观察右图，研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考公路弯道为什么要这样设计？3、火车车轮与铁轨的构造是怎样的？4、实际中的铁路弯道是如何设计的？为什么要这样设计？（二）竖直面内的圆周运动1、分析汽车过拱形桥至桥顶时的受力情况及向心力来源。

2、汽车过凹形桥最低点时对桥面的压力的大小与自身重力的大小关系是怎样的？这是一种怎样的状态？（三）离心运动1、什么是离心运动？2、离心运动的应用有哪些？3、离心运动的危害又有哪些【学始于疑】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容探究案【合作探究一】问题1：铁路的弯道（观看视频：汽车转弯翻车）⑴由此引发一个我们必须思考的问题：怎样才能安全转弯呢？⑵画出受力分析图并思考汽车转弯向心力的来源。

⑶如果不能完成上题的思考，对照下面的一道例题思考。

玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图（不计摩擦）试分析向心力的来源。

问题2：研究火车转弯的问题⑴研究火车车轮与铁轨的构造，试画截面图：⑵如果铁路弯道是水平的，那火车转弯的向心力由谁来提供？车轮与内轨挤压还是与外轨挤压？⑶火车轨道应该如何放置？（观看视频文件：火车转弯）①火车在实际的铁路弯道处转弯时，对内外铁轨没有侧向挤压时的速度为多大？②如果火车速度超过会怎样？达不到这个速度又会怎样？③对于提速后的火车，我们应该如何改造路面呢？问题3：拱形桥⑴分析质量为m 的汽车以v通过半径为r的圆弧桥面最高点时的受力情况，思考汽车做圆周运动向心力的来源。

青海省青海师范大学附属第二中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案新人教版必修2

青海省青海师范大学附属第二中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动导学案新人教版必修2【学习方法】在对物体进行受力分析的基础上，应用牛顿第二定律（沿向心方向）建立方程，再对现象进行分析和讨论。

【同步导学】一、独立自学（请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题）1、质量为m=2000kg的汽车，在一段半径在R=20m的圆弧行水平弯道上行驶，已知弯道路面和汽车轮胎之间的最大静摩擦力F=0.72mg, 则汽车拐弯时的最大速度是多少？（g取10m/s）二、合作交流事例一：火车转弯的时候实际是在做圆周运动，因而具有向心加速度。

①是什么力是它产生向心加速度？②这个力又是由谁提供？（参考课本23页在下面画出火车的受力分析，并标出这个力）事例二：汽车过桥时的运动可以看作圆周运动。

1、请分别画出汽车通过拱桥桥面最高点和汽车通过凹行桥面最低点的受力分析图，并说明向心力的来源。

2、当汽车行驶在凸行桥最高点及凹行桥最低点时，若速度增大，汽车对桥的压力将分别如何变化？事例三：绕地球做匀速圆周运动的航天器中，航天员处于失重状态，他对座椅的压力为零。

为什么？事例四：在光滑水平桌面上，用细线系一个小球，球在桌面上做匀速圆周运动，当系球的线突然断掉，关于球的运动，下列说法正确的是（）A．向着圆心运动 B．背离圆心沿半径向外运动C．做半径逐渐变大的曲线运动 D．沿圆的切线方向做匀速直线运动思考与讨论：地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径就是地球半径R（约为6400千米）。

地面上有一辆汽车在行驶，重量是G=mg，地面对它的支持力是F N。

会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？想一想：如图所示，质量为0.1kg的木桶内盛有质量为0.4kg的水（水桶可当作质点），用50cm的绳子系桶，使它在竖直面内做圆周运动。

如果通过最高点和最低点时的速度大小分别为9m/s和10m/s，求在最高点和最低点时水桶对绳的拉力。

人教版必修2导学案设计：5.7 生活中的圆周运动(无答案)

课题§5.7 生活中的圆周运动（第1课时）总第10课时制作人审核人物理组使用时间课前预习案1.向心力的公式：2.匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度、向心力有什么特点？课中探究案一、铁路的弯道1.当内外轨一样高时向心力由外轨对轮缘的水平弹力提供，这种情况下铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。

例1.火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？2.当外轨比内轨高时重力和支持力的合力可以提供部分向心力，可减轻铁轨和轮缘的侧向挤压，最佳情况是向心力恰好由重力和支持力的合力提供，铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。

例2.若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ，请问火车的速度为多大？▲例4.如图1所示，在高速公路的拐弯处，路面筑得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ。

设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于0，θ应等于多少？θ图1二、拱形桥例5.一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，(1) 若桥面为凸形，汽车以l0m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?(2) 若桥面为凹形，汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?(3) 汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力例6.汽车以—定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是 ( )A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力B．在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C．在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力D．汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零例7.在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是( )A．以较小的速度驶过半径较大的桥；B．以较小的速度驶过半径较小的桥；C．以较大的速度驶过半径较大的桥：D．以较大的速度驶过半径较小的桥．例8.汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说法正确的是（）A. 汽车受重力、支持力、向心力B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C. 重力提供汽车的向心力D. 汽车的重力和支持力的合力提供向心力（第5题）例9.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处 B．b处 C．c处 D．d处固定在转动轴OO ′上，当细绳拉直时，A 、B 两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴转动角速度逐渐增大时，则（）A ．AC 绳先断，A 球做离心运动B ．BC 绳先断，B 球做离心运动C ．两绳同时断，A 、B 两球同时做离心运动D ．不能确定哪根绳先断课后巩固案1.物体m 用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M 相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小M 的质量，则物体m 的轨道半径r 、角速度ω变化情况是( ) A. r 不变，ω变小 B. r 增大，ω减小 C. r 减小, ω增大 D. r 减小，ω不变图10.1－5O C ABO ′ D。

必修2物理《生活中的圆周运动》导学案

《生活中的圆周运动》教学设计一、教学目标（一）知识目标：1．进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。

2.会分析火车转弯、汽车过桥中的向心力来源，用牛顿第二定律解决相关问题。

3．了解航天器中的失重现象及原因．4.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害.（二）能力目标：1．学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力。

2．通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。

3.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。

（三）情感、态度与价值观目标：1．通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

2．体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。

二、复习回顾让学生复习回答：1、描述圆周运动快慢的物理量有哪些？2、匀速圆周运动一定是（填匀速或变速）曲线运动，一定具有，需要向心力。

2、向心力的表达式：二、新知探究（一）出示火车转弯的图片，让学生观察，思考并回答：1、火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？有什么危害，怎样解决？2、火车轨道内低外高拐弯时的受力分析，向心力的来源。

3、总结：(1)若转弯时内外轨一样高，则由______对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损．(2)内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由_____和______的合力提供.火车转弯规定速度：v=3、思考：火车行驶速度大于规定的速度时，是外轨还是内轨受到挤压易受损？小于规定的速度呢？学以致用:例1火车在半径r＝900 m的弯道转弯，火车质量为8×105kg，轨道宽为l＝1.4 m，外轨比内轨高h＝14 cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g取10 m/s2)（在角度很小时，tanα≈sinα）思考：汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？提示:若不发生侧滑，则由静摩擦力提供；若发生侧滑，则是滑动摩擦力。

第5.7节《生活中的圆周运动一》导学案新人教版必修2

第5.7节《生活中的圆周运动一》导学案新人教版必修2-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANθ θG F F 湖北省咸宁市鄂南高级中学人教版高中物理必修二第5.7节《生活中的圆周运动一》导学案【学习目标】1. 能够分析拐弯问题、拱形桥问题中的向心力的来源。

2. 可以用牛顿第二定律列式求解拐弯问题、拱形桥问题。

3. 能由铁路弯道、拱形桥问题延伸认识水平面与竖直面内的圆周运动问题。

【自主学习】（阅读课本P26～P28完成现下面的问题）一、火车转弯问题首先观察火车轮缘和铁轨的外形1．火车转弯时的运动特点：火车转弯时做的是________运动，因而具有向心加速度，需要__________。

若内外轨等高，谁提供向心力有何弊病如何解决实际中火车转弯时谁提供向心力对车速有何要求2．为了消除火车车轮对路轨的侧向压力，铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上，即_______高、__________低。

其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度而设计的。

3．计算规定速度：设火车质量m 、轨道平面倾角θ、轨道转弯处半径r 、规定的车速v ，则应有（写出表达式）4.在转弯处：(1)若列车行驶的速率等于规定速度，则两侧轨道都不受车轮对它的侧向压力(2)若列车行驶的速率大于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）.(3)若列车行驶的速率小于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）. 二、拱形桥1．汽车在凸形桥的最高点时，谁提供向心力？请写出对应的表达式。

2．（设桥的半径是r ，汽车的质量是m ，车速为v ，支持力为F N ）①支持力F N ________重力G②v 越大，则压力_________，当v =________时，压力=0。

3．汽车在凹形桥的最低点时，谁提供向心力？请写出对应的表达式。

设桥的半径是r，汽车的质量是m，车速为v，支持力为F N。

生活中的圆周运动导学案

《5. 7 生活中的圆周运动》第1课时导学案主备人：张西永审核：王兆义授课时间：班级：姓名：【学习目标】1．会在具体问题中分析向心力的来源，会处理火车转弯、汽车过桥等力学问题2．掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动4．通过实际演练，在巩固知识的同时，领略到将理论应用于实际解决问题而带来的成功乐趣，提高在生活中的应用物理的意识【学习重点】会分析向心力来源并通过向心力公式解决有关圆周运动的实例【学习难点】对向心力的准确理解及有关临界问题的分析自主学习1．火车转弯时实际是在做__________，因而具有___________．2．在修筑铁路时，要根据转弯处__________和规定的________，适当选择内外轨的________，使转弯时所需的________完全由重力G和__________的合力F来提供(如图所示)．这样，外轨就不受____________．3．在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由________________________提供的，如果转弯时速度过大，所需向心力F 大于________________________，汽车将做________而造成交通事故．因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过__________．请同学们阅读课本于课前完成本部分内容新知探究探究1 火车转弯【问题情景1】仔细观察教材26页图5.7-1、5.7-2 和5.7-31．在平直轨道上匀速行驶的火车：火车受几个力作用？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．2．了解车轮构造，思考火车转弯时是如何获得向心力的? ＿＿＿＿学习札记1．如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．2．如果汽车匀速通过拱形桥顶时，汽车受到哪些力的作用？什么力来提供汽车做圆周运动向心力？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．3．桥面受到的压力如何？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．【问题情景4】质量为m的汽车在凹形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R．1．如果汽车匀速通过凹形桥顶时，汽车受到哪些力的作用？什么力来提供汽车做圆周运动向心力？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．2．桥面受到的压力如何？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿【案例探究3】一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：(1)若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形，汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？。