1、5.8生活中的圓周運動高一物理組第一課時教學目標 知識與技能1知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力會在具體問題中分析向心力的來源2能理解運用勻速圓周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例3知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度 過程與方法1通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯系實際的觀點，提高學生分析和解決問題的能力2通過勻速圓周運動的規律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關系，提高學生的分析能力 3通過對離心現象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決

2、問題的能力 情感、態度與價值觀 1通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯系，學會用合理、科學的方法處理問題 2通過離心運動的應用和防止的實例分析使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題 3養成良好的思維表述習慣和科學的價值觀 教學重點 1理解向心力是一種效果力 2在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結合牛頓運動定律求解有關問題 教學難點 1具體問題中向心力的來源 2關于對臨界問題的討論和分析 3對變速圓周運動的理解和處理 知識回顧 物體做圓周運動時，受力有何共同點 物體要受到指向圓心的向心力 向心力的特點 方向：總是指向圓心 大小：rv

3、mFn2分析做圓周運動的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mgFrvm2“供需供需”平衡平衡 物體做勻速圓周運動提供物體做勻速圓周運動的力物體做勻速圓周運動所需的力向心力公式的理解=從從“供供” “需需”兩方面兩方面研究做圓周運動的物體賽道的設計實例研究1火車過彎 火車以半徑R= 300 m在水平軌道上轉彎，火車質量為8105kg，速度為30m/s。鐵軌與輪之間的動摩擦因數=0.25。OmgFNFfRvmFf2 設向心力由軌道指向圓心的靜摩擦力提供 代入數據可得： Ff=2.4106N但軌道提供的靜摩擦力最大值：Ff靜m=mg=1.96106N“供需供需”不平衡，

4、如何解決？不平衡，如何解決？研究與討論1、請設計一個方案讓火車沿軌道安全通過彎道？實際火車與軌道設計中，實際火車與軌道設計中，利用輪緣可增加小部分的向心力；利用輪緣可增加小部分的向心力；墊高外軌可增加較多的向心力。墊高外軌可增加較多的向心力。2、最佳方案 火車以半徑R= 900 m轉彎，火車質量為8105kg ，速度為30m/s，火車軌距l=1.4 m，要使火車通過彎道時僅受重力與軌道的支持力，軌道應該墊的高度h？（較小時tan=sin）FNmgFhtanmgFsinlhRvmF2由力的關系得：由向心力公式得：由幾何關系得：解：Rglvh2=0.14m研究與討論3、若火車速度與設計速度不同會怎

5、樣？外側外側內側內側F過大時：外側軌道與輪之間有彈力過小時：內側軌道與輪之間有彈力需要輪緣提供額外的彈力滿足向心力的需求FNFN4、若火車車輪無輪緣，火車速度過大或過小時將向哪側運動？過大時：火車向外側運動過小時：火車向內側運動FNmg離心向心向心、圓周、離心運動“供”“需”是否平衡決定物體做何種運動供提供物體做圓周運動的力需物體做勻速圓周運動所需的力F=rvm2勻速圓周運動Frvm2向心運動實際火車車輪與鐵軌模型2、優點 1、做圓周運動時向心力由哪些力提供？ 摩擦力、輪緣與鐵軌間的彈力的合力提供F1FfF1Ff3、缺點結構簡單，便于實現輪緣與鐵軌有擠壓，車輪與鐵軌都有磨損列車速度過快，造成翻

6、車事故實例研究2過拱橋1、汽車過拱橋是豎直面內圓周運動的典型代表2、研究方法與水平面內圓周運動相同比較在兩種不同橋面，橋面受力的情況，設車質量為m，橋面半徑為R，此時速度為v。mgRvmmgFN2mgRvmmgFN2GFNGFN失重超重aa最高點最低點研究與討論1、若速度過快，汽車做何種運動？提供的向心力不足，做離心運動，離開橋面做平拋運動2、有無可能做這樣的運動？若可能應滿足怎樣的條件？GFNgrvFrvmmgFNN02過山車水流星研究圓周運動的要點 從“供”“需”兩方面來進行研究 “供”分析物體受力，求沿半徑方向的合外力 “需”確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡做圓周運動練習2 飛車走壁 摩托車飛車走壁，請分析受力情況，解釋現象討論3、若汽車沿圓弧橋面從頂端下滑，分析汽車的運動情