生活中的圆周运动（一）.doc

河高2013年春高一年级物理导学案08
执笔：黄有明 审核：高一物理组 授课人：黄有明 授课时间：
课题： 5.7生活中的圆周运动（一）
课型：新授课 课时：两课时
班级：
姓名：
小组：
【学习目标】
1．进一步理解向心力的概念，会在具体问题中分析向心力的来源．
2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．
3．通过对几个实例的分析，提高学生分析和解决问题的能力，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．
【重难点预测】
重点: 理解向心力是一种效果力,能够在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿第二定律求解有关问题．
难点：．
1．向心力来源分析。
2．火车转弯轨道平面的确定。
【知识链接】┅┅┅我主动，我学习。提升能力一定行！
教师或学生笔记
1.向心力是按 命名的力，它可能是某一个力，也可能是某个力的 ，还可能是某些力的 ，一定是匀速圆周运动的 ，一定是变速圆周运动半径方向的 。
2. 公式：①F= F合

② = = = =
3. 向心力的确定方法：作圆周运动的物体指向圆心方向的合力即为 。即半径方向的合力提供 力（受力分析后平行四边形定则或正交分解法求解）
4．教材P25面的第2题漏斗内的小球做什么运动？轨道平面？圆心？小球的向心力是由什么力提供的？

【探究案】┅┅┅我自信，我参与。合作探究、展示点评快乐行！
教师或学生笔记
探究一：火车转弯问题
1、水平面內铁路弯道
（1）、平直轨道上匀速行驶：火车受几个力作用?
这几个力的关系如何?

（2）、水平面轨道上火车转弯：
①．火车转弯时其运动可视为 的一部分。

②．火车车轮和铁轨的形状和构造如何？
（注意与汽车车轮比较）

③．火车转弯时受力情况如何？画出受力示意图。
（提示：结合牛顿第一定律进行分析受力）

④．火车转弯时由谁来提供其向心力呢？这样会带来什么危害？

⑤．那么应该如何解决这一实际问题?

2、斜面上铁路弯道
①. 转弯时火车做圆周运动的轨道平面是在斜面上还是在水平面上？

②. 为达到保护铁轨的目的，即对内外轨都无挤压，火车的向心力有谁来提供？其方向是沿斜面向下还是水平的？
③.若铁轨平面与水平面间夹角为，车速为V，火车做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律得火车运动和力的向心力公式为:

④.思考：
a.请同学们运用刚才的结论进一步讨论：实际的铁路上为什么在转弯处火车要限速？

b.若V>V0火车受力情况怎样？ 若V<V0火车受力情况又怎样？

小结：当V=V0时，
当V>V0时， 。
当V<V0时， 。
方法总结：圆周运动的分析方法：

探究二 汽车转弯
1.模型建立
汽车在水平路面上转弯，可以简化为水平面内的匀速圆周运动，必须有力提供向心力。如下图分析汽车转弯时的受力情况，并分析向心力的来源。

2.问题讨论
汽车转弯速度过大，会发生侧滑或侧翻，造成事故。请给出改进办法。

3.做一做
改进后再分析汽车转弯时的受力情况，并分析向心力的来源。

展示点评具体要求：①看规范（书写、格式）。②看对错，找出关键词补充、完善。③点评内容，讲方法规律。④面带微笑，全面展示自我。⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
【练习案】┅┅┅积极主动，自学对学群学，释疑、巩固、深化知识点。
教师或学生笔记
【练习案】
【当堂测评】
1．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度小于，则（ ）
A．内轨对轮缘有挤压
B．外轨对轮缘有挤压
C．铁轨对火车的支持力等于
D．铁轨对火车的支持力小于

2．赛车在倾斜的轨道上转弯，如图所示，弯道的倾角为θ，半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是（设转弯半径水平）（ ）
A． B．
C． D．
3．一根原长为20cm的轻质弹簧，劲度系数k=20 N／m，一端拴着一个质量为1 kg的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动，此时弹簧的实际长度为25 cm，求：
(1)小球运动的线速度为多大?
(2)小球运动的周期为多大?

4．一辆质量m=3吨汽车在半径R=100水平弯道以v=20m/s速度转弯时，乘客发现悬挂在车顶的扶手圆环侧向偏离竖直方向370的角，试确定小车所受各力的大小。

5．火车以半径R=900 m转弯，设计转弯速度为v=30 m/s，火车内外轨道间距L=1.4m，求内外轨高度差h的大小。（较小时：，。）

【课堂评价与反思】（反思本节课，我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？）

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我 参与 ！我 主 动 ！我 快 乐 ！我 成 功 ！