1、生活中的圆周运动生活中的圆周运动德州市第二中学德州市第二中学 季俊梅季俊梅 阅读本节阅读本节“学习目标学习目标”并完成并完成“温故知新温故知新”。课前两分钟课前两分钟温故知新温故知新1.1.向心力表达式：向心力表达式：3.3.向心力的来源向心力的来源：做圆周运动的物体：做圆周运动的物体：沿半径指向圆心的合沿半径指向圆心的合力提供力提供2.2.向心力的方向向心力的方向：指向圆心指向圆心生活中的圆周运动生活中的圆周运动生活中的圆周运动生活中的圆周运动学习目标学习目标1.1.通过视频播放，自制教具，模型建立理解车辆拐弯时通过视频播放，自制教具，模型建立理解车辆拐弯时应用到的物理原理。应用到的物理原理
2、。2.2.通过对比、小组讨论对汽车过拱形桥最高点和凹形桥通过对比、小组讨论对汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点压力的实例分析，体会用牛顿第二定律分析圆周运最低点压力的实例分析，体会用牛顿第二定律分析圆周运动的方法。（重难点）动的方法。（重难点）3.3.通过例题、视频认识宇宙飞船中的失重现象和生活中通过例题、视频认识宇宙飞船中的失重现象和生活中的离心现象。的离心现象。活动活动1：火车转弯：火车转弯-水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动q观察：火车车轮的构造。观察：火车车轮的构造。q思考：火车向右转弯时的圆心在什么位置？思考：火车向右转弯时的圆心在什么位置？车轮的构造车轮的构造：火车转弯火车转弯n问
3、题问题1：如果转弯处：如果转弯处内外轨一样高内外轨一样高，火车转弯需要的向心力由，火车转弯需要的向心力由什么力来提供呢？什么力来提供呢？向右转向右转FNmg外轨内轨思考：靠这种办法得到的向心力缺点是思考：靠这种办法得到的向心力缺点是 什么？如何解决这一实际问题？什么？如何解决这一实际问题？外轨外轨内轨内轨西班牙火车事故西班牙火车事故受力分析：火车转弯 问题问题22：解决方案：解决方案：火车转弯火车转弯F合合F FN N外轨高于内轨外轨高于内轨道，此时由道，此时由提供向心提供向心力力外轨外轨内轨内轨受力分析：受力分析：火车转弯火车转弯F合合F FN NF合mg tann 思考与讨论思考与讨论：如
4、果火车实际行驶的速度大于此速如果火车实际行驶的速度大于此速度时，火车将挤压哪一侧轨道？度时，火车将挤压哪一侧轨道？tantan2grvrvmmg外轨n 思考思考：你认为铁路弯道的提速改造可能从哪些方面进行？：你认为铁路弯道的提速改造可能从哪些方面进行？n 新闻背景新闻背景：为了适应全国铁路提速的需要，要对既有线路进行改造，其中为了适应全国铁路提速的需要，要对既有线路进行改造，其中一项重要的内容就是对弯道的改造。一项重要的内容就是对弯道的改造。火车转弯火车转弯增大内外轨道的高度或者增大拐弯处的半径增大内外轨道的高度或者增大拐弯处的半径其它交通工具的转弯：其它交通工具的转弯：活动活动2：汽车过桥：
5、汽车过桥-竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动活动活动2：汽车过桥：汽车过桥-竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动n情景情景1：如果汽车在水平桥上向前行驶，对路面的压力大小如何？：如果汽车在水平桥上向前行驶，对路面的压力大小如何？情景情景2：拱形桥：拱形桥n想一想想一想：如果汽车以某一速度如果汽车以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，通过拱形桥的最高点的时候，路面受到的压力大小还等于重力吗？路面受到的压力大小还等于重力吗？情景情景3：凹形桥：凹形桥泸定桥泸定桥n想一想想一想：如果汽车以某一速度如果汽车以某一速度v通过凹形桥的最低通过凹形桥的最低点的时候，桥面受到的压力大小还等于重力吗？
6、点的时候，桥面受到的压力大小还等于重力吗？水平桥拱形桥凹形桥受力图压力大小加速度的方向超、失重自主总结自主总结：汽车经过不同桥面的情况：汽车经过不同桥面的情况FNmgFNRvmmgFN2RvmmgFN2FN向下向下向上向上失重失重超重超重n思考与讨论思考与讨论：根据公式根据公式 ，试分析如，试分析如果汽车的速度不断增大，压力大小会果汽车的速度不断增大，压力大小会如何变化？当速度多大时，压力为零？如何变化？当速度多大时，压力为零？2 Nm vFm gR汽车过拱桥汽车过拱桥V增大，增大，FN减小减小当当 时，时，FN=0GFN宇航员的失重：宇航员的失重：解：由圆周运动条件可得解：由圆周运动条件可得
7、 smv/100.83思考：若人坐在车中，此时人对座椅思考：若人坐在车中，此时人对座椅的压力是多大？的压力是多大？离心现象离心现象观察与思考观察与思考当合力不足以提供做圆周运动当合力不足以提供做圆周运动所需的向心力所需的向心力(1)(1)什么叫做离心运动什么叫做离心运动?离心现象离心现象(2)(2)做离心运动的条件是什么做离心运动的条件是什么?做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,在一定条件下在一定条件下,做逐做逐渐远离圆心的运动渐远离圆心的运动,这种运动叫离心运动。这种运动叫离心运动。离心现象的应用和防止离心现象的应用和防止1.1.火车拐弯火车拐弯水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动小结：小结：内外轨道一样高：外轨道对轮缘的压力提供向心力内外轨道一样高：外轨道对轮缘的压力提供向心力外轨高于内轨：外轨高于内轨：Rvmmg2tan 2.2.汽车过桥汽车过桥竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动3.3.宇宙失重现象和离心现象宇宙失重现象和离心现象水平桥：水平桥：mgFN 拱型桥：拱型桥：rvmmgF2N 凹型桥：凹型桥：rvmmgF2N 圆周运动问题的解题思路圆周运动问题的解题思路：选定对象分析力，选定对象分析力，指向圆心求合力，指向圆心求合力，合力提供向心力。合力提供向心力。物理方法物理方法：
