圆周运动实例分析

圆周运动实例分析

广州南沙东涌中学

一．教学目标

1.知识与技能

1.能定量分析汽车转弯时的向心力由谁提供。

2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。

3.会用牛顿第二定律分析生活中较简单的圆周运动问题。

2.过程与方法

通过对圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高分析和解决问题的能力。

3.情感、态度与价值观

养成应用实践能力和思维创新意识;运用生活中的几个事例,激发学习兴趣、求知欲和探索动机;通过对实例的分析,建立具体问题具体分析的科学观念。

二．学情分析

学生已经学习过了圆周运动以及向心力的基本知识,并且生活中有很多圆周运动,学生在生活经验中已具备一些有关圆周运动的感性认识,但他们还不是很清楚物体做圆周运动的向心力应该由谁来充当,,也不能理性的分析和解释各种实际的圆周运动的情况。教学中要充分利用学生已有知识经验,使学生积极主动地参与教学过程。

三．重点难点

会用牛顿第二定律分析生活中较简单的圆周运动问题

四．教学过程

活动1【导入】引入新课

向同学们提出以下问题:1.物体做圆周运动受到的合外力是否为0?

2.向心力它是恒力还是变力以及向心力的公式?

3.生活中有哪些运动是圆周运动?引出本节课《圆周运动实例分析》

活动2【讲授】讲授新课

本节课主要有两个知识点:(1)汽车转弯问题(2)汽车过拱形桥问题

(1)汽车转弯的问题

1.汽车在水平路面转弯:

汽车在水平面转弯时,向心力由哪个力来提供?为什么汽车转弯时,要减速慢行? 通过PPT呈现汽车转弯时的图片,引导学生找出汽车转弯时的向心力由静摩擦力提供,通过分析可知,汽车转弯时

,车速越大,所需向心力越大,因此,转弯时,必须减速慢行。

例题讲解;

例1.在一段半径为R的圆弧形水平弯道上,已知地面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍 ,则汽车转弯时的

安全速度是多少?

2.汽车在倾斜路面上转弯(外高里低)

假设一种理想情况,汽车在倾斜路面转弯时所需的向心力完全由重力和支持力提供,和同学们一起求得汽车在倾斜

路面转弯时的速度。

(2)汽车过拱形桥问题

通过PPT向同学们展示拱形桥的图片,向同学们提出问题,为什么生活中要建拱形桥?仅仅是为了美观?

和同学一起分析:汽车在水平路面、拱形桥最高点、凹形桥最低点时,对路面或者桥面的压力多大?

结论:通过上面三种情况分析可知,汽车通过拱形桥的最高点时,对桥面的压力小于重力,减少对桥的损坏,延长

桥的使用寿命。

想一想:若车速一直增大,汽车对桥面的压力如何变化?会出现什么情况?

若车速一直增大,汽车对桥面的压力会越来越小,当车速达到一定程度时,汽车对桥面的压力将会为0,此时汽车处

于完全失重状态,将会飞出去,发生事故。

例题讲解:

例2.有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10N/kg) 问:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?

(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?

活动3【活动】课堂活动

3、课堂总结:

利用牛顿第二定律解决生活中的圆周运动问题的步骤:

(1)明确研究对象,找出圆周运动所在平面,确定圆心和半径

(2)进行受力分析,画出受力分析图

(3)求出在半径方向的合力,即向心力

(4)在指向圆心的方向上用牛顿第二定律列式求解

活动4【练习】课后作业

粤教版物理必修二课本37页第5题