2019高中物理 第五章 曲线运动 5.7 生活中的圆周运动教案 新人教版必修2.doc
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1、17 7 生活中的圆周运动生活中的圆周运动学习目标 1 1.让学生学会定性分析火车转弯过程中外轨高于内轨的原因. 2 2.让学生能够定量分析汽车过拱形桥最高点、凹形桥最低点时对桥面的压力,学会用牛 顿第二定律分析圆周运动. 3 3.让学生知道航天器中完全失重现象的本质. 4 4.让学生知道离心运动及其产生条件,认识和体会圆周运动中的向心力来源和离心现象. 自主探究 1 1.铁路的弯道 (1)火车在弯道上做 运动,其半径是沿着 方向的.由于其质量巨大,所以需要 很大的 力. (2)如果内外轨一样高,则由 对轮缘的弹力提供向心力. (3)铁路弯道的特点: 略高于 . 铁轨对火车的支持力不是竖直向上
2、的,而是 . 提供了火车转弯的向心力. 2 2.拱形桥 向心力来源(最高点和最低点):汽车做圆周运动, 和 的合力提供向心力. 3 3.航天器中的失重问题 (1)航天器在近地轨道运动 提供向心力,满足关系是 ,航天器的速度 . 对于航天员,由 提供向心力,满足关系是 . 由此可得:FN=0 时,航天员处于 状态. (2)对失重现象的认识:航天器内的所有物体都处于 状态,但是并不是不受重力.合作探究 一、铁路的弯道水平面上的圆周运动 观察火车及轨道的模型 先独立思考,画图分析,后小组讨论下列问题,得到结论 1 1.在平直轨道上匀速行驶的火车,其合力如何?2 2.在水平轨道上,火车转弯时,其合力方
3、向如何?向心力的来源是什么?水平轨道上转弯 会带来什么样的后果?3 3.如何改进才能够避免或减小这方面的后果?4 4.拓展:生活中的公路有这样的弯道吗?请分析公路上的汽车在转弯时的情况?2小体验:站立在一个斜面上,感受力的情况;沿圆周跑上这个斜面,感受力的情况. 【归纳总结】 1 1.火车转弯过程中,如果内外轨一样高,则外轨的弹力提供向心力. 2 2.如果外轨高于内轨,则当速度达到一定的数值时,可以由轨道的支持力的水平分力提 供向心力. 二、拱形桥竖直面内的圆周运动 观察汽车过桥的模型,解决下列问题: 1 1.汽车在水平路面上匀速行驶或静止,在竖直方向的受力情况如何?2 2.汽车过拱形桥到达最
4、高点时,受力情况如何?此时桥对汽车的支持力与汽车所受的重 力一样大吗?它们的合外力方向如何,在做什么运动?3 3.试分析如果汽车的速度不断增大,汽车的受力情况会怎样变化?如果汽车的速度过大 会发生什么现象?4 4.用同样的方法分析汽车过凹形桥最低点的受力情况.5 5.前面我们曾经学习过超重和失重现象,那么试利用“超重、失重”的观点定性分析汽 车在拱形桥最高点和凹形桥的最低点分别处于哪种状态?【归纳总结】 1 1.汽车过拱形桥时对桥面的压力小于重力. 2 2.汽车过凹形桥时对桥面的压力大于重力. 三、航天器中的失重现象 观看神舟十号太空授课视频后,解决下列问题 1 1.宇宙飞船在做什么运动?2
5、2.飞船内的宇航员受力情况如何?他们处于什么状态?【归纳总结】 宇宙飞船内的一切物体都处于完全失重状态. 四、离心运动 1 1.物体在做圆周运动时,提供向心力的力突然消失,物体会怎样运动? 【小实验】各个小组的大盒子内,小球在细线的拉动之下做圆周运动,松手,观察小球的 运动情况.2 2.如果合力不足以提供向心力,物体又会怎样运动?3【小实验】各个小组的大盒子内,小球在细线的拉动之下做圆周运动,慢慢松手,观察小 球的运动情况.3 3.什么是离心运动?有哪些应用?有哪些危害?【归纳总结】 当所供的力不足以提供向心力,物体就做离心运动. 课堂检测 1 1.下列关于离心现象的说法中,正确的是( ) A
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