匀速圆周运动的实例分析

课题：第六节匀速圆周运动的实例分析

第一课时

一、教学三维目标

（一）知识目标：1、提高对向心力的认识2 、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。3、会在具体问题中分析向心力的来源。

4 、会用圆周运动的动力学方程解决生活的圆周运动（注意临界）

（二）能力目标培养学生独立观察、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）德育目标：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。渗透理论联系实际、学以致用的观点

二、重点难点重点：认识向心力，找出向心力的来源。能够利用向心力公式解决实际问题难点：向心力来源的寻找，学生对生活现象的观察能力

三、教学用具：投影仪、投影片、过山车、水流星

四、教学方法：

创设情景法、讨论法、归纳法、

五、教学过程：

提问：1、什么叫向心力？2、圆周运动的动力学方程实质是什么？新课引入：我们学习了匀速圆周运动知道了匀速圆周需要向心力，知道了圆周运动的动力学方程了。那么我们要学有所用/ 来解决实际生活中的圆周运动。

提问：在日常生活中有那些是做圆周运动的实例呢？学生讨论：很多圆周运动

的实例：骑自行车、摩托车转弯，汽车、火车转弯，飞机作俯冲运动、汽车过

拱桥等都是圆周运动或圆周运动的一部分，这些运动的向心力的来源是什么？

这节课我们就来讨论在实际生活中的圆周运动。

背景问题一：汽车过桥的问题

提问：1汽车过最高点时可以看作圆周运动，那么此时什么力提供作圆周

运动所需的向心力?

2、为何不见凹形桥而多见凸形桥，优点在什么地方?

分析：汽车在拱桥上前进，桥面的圆弧半径为R,当它经过最高点时速度为

分析汽车过桥的最高点或最低点时对桥面的压力?

过凸形桥面：

G —Fn=mv2/R

Fn= G —mv2/R

由牛顿第三定律FnvG (失重)

2

v

N = G m —

r

例题：一辆质量为1000千克的小汽车，以某一速度通过一拱形桥，已知桥孔的半径是

10米。求下列情况下，车对桥面的压力？

1)V=5m/s 时，

2)V=10m/s 时

3)V=15m/s 时

思考：1、在一半径为R的桥面上行使的汽车，它的最大行使速度不得大于多

少？

# *

探索情景：1“水流星”杂技表演中有一个“水

流星”的节目：实验演示，在一只水杯中装上水，

然后让桶在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出一、G 八

F—* 7 I 来。这是为什么？要想不让水洒出来必须要满足什1、患.么条件？

思考：游乐园中过山车是什么原理？厶

演示：要想让小球做完整的圆周运动，

小球在最高点的速度必须满足什么条件？

弓I:汽车在水平道路上拐弯是什么力提供向心力的？那么火车能不能在水平轨道上拐弯呢？为什么？

背景问题二、火车转弯

1火车轨道和轮子的结构

演示火车在水平玩轨道上拐弯的情景

提问：为什么外轨高于内轨就能解决这个问题------说明理由

学生思考：如果外轨超出内轨的高度适当，可以使重力G与支持力N的合力F 刚好等于火车转弯所需要的向心力。这时，与轮缘不相互挤压理论分析：

若日适当可使F二F向7

y上即F=nig*tg0=m^ g・

tg6二Y

萨届丽；花F问轮錄与轨无挤压

探索情景1：

把一个小球放在玻璃漏斗里，晃动几下漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动（如图）。小球的向心力是由什么力提供的？

探索情景2：飞机是如何拐弯的？

五、小结：

1：物体除受到各个作用力外，还受一个向心力吗？

2 ：对于火车转弯时，向心力由什么提供？3：汽车通过凹形或凸形拱桥

时对桥的压力与重力的关系如何？

4 ：自我总结如何在具体问题中找向心力，课本中为什么列举火车转弯和汽车过拱桥这两个例子？它们做圆周运动的圆面有什么特点？你能总结出用向心力公式求解有关问题时的解题步骤吗？

处理可后练习六：T1 T2

课堂作业：P98 T4 T5

课外小作业：1、测定路面弯道处汽车的最大车速？（注意安全）

2、测定凸形拱桥的安全行驶速度