1、5.75.7生活中的圓周運動視頻引入視頻引入展示要求展示要求1 1、準備準備時間時間：5 5分鐘。分鐘。2 2、展示方式、展示方式：所有小組展示的內容，要：所有小組展示的內容，要在學案上或者黑板上板書好，然后講解。在學案上或者黑板上板書好，然后講解。3 3、展示人員、展示人員：由小組長自定。：由小組長自定。車輪的構造車輪的構造探究探究1-11-1：火車車輪的構造是怎樣的？火車車輪的構造是怎樣的？GFNF牽牽F阻阻探究探究1-21-2：火車在平直軌道行駛受那些力？火車在平直軌道行駛受那些力？輪緣什么時候會擠壓軌道？輪緣什么時候會擠壓軌道？探究探究2 2-1-1：火車在內外軌一樣高的彎道行駛是做：

2、火車在內外軌一樣高的彎道行駛是做圓周運動，那么是什么力提供火車轉彎的向心力？圓周運動，那么是什么力提供火車轉彎的向心力？外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力. 探究探究2 2-2-2：設火車的質量為：設火車的質量為m，速度為，速度為v，彎道的，彎道的半徑為半徑為R，軌道對輪緣的擠壓力多大？，軌道對輪緣的擠壓力多大？. 外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力.rvmF2 rvmF2. 探究探究2-32-3：靠這種辦法得到向心力有什么缺點？靠這種辦法得到向心力有什么缺點？有什么方法可以解決這個問題？有什么方法可以解決這個問題？【最佳方案】【最佳方案】外軌略高于內軌外軌

3、略高于內軌o探究探究3-1： 此時火車在彎道行駛是什么力提此時火車在彎道行駛是什么力提 供向心力？供向心力？GFN探究探究3-2： 此時火車轉彎是在什么平面內做此時火車轉彎是在什么平面內做圓周運動？在下面圖上標出圓心位置。圓周運動？在下面圖上標出圓心位置。GFNoo探究探究3-3： 設火車的質量為設火車的質量為m,m,彎道的半徑彎道的半徑為為R，斜面的傾角為，斜面的傾角為，如果火車轉彎向，如果火車轉彎向心力完全由重力與支持力的合力提供，心力完全由重力與支持力的合力提供，求火車轉彎的速度多大？求火車轉彎的速度多大？Rvm2tanmgtangRV Rvm2tanmg探究探究3-43-4：如果火車轉

4、彎完全由重力和支持如果火車轉彎完全由重力和支持力的合力提供，力的合力提供，對對火車的轉彎速度火車的轉彎速度大小有什大小有什么要求嗎？么要求嗎？tangRV 規定速度規定速度探究探究3-53-5：如果火車的行駛速度大于規定如果火車的行駛速度大于規定速度，哪側輪緣會受到軌道的擠壓？如果速度，哪側輪緣會受到軌道的擠壓？如果小于規定速度呢？小于規定速度呢？ 火車行駛速率火車行駛速率vv規定規定GNN火車行駛速率火車行駛速率vv規定規定GNN外軌對輪緣有側壓力外軌對輪緣有側壓力內軌對輪緣有側壓力內軌對輪緣有側壓力汽車轉彎什么力提供汽車轉彎什么力提供向心力向心力？F靜靜rvmF2靜作為工程師，你會如何設計

5、高速公路的彎道？作為工程師，你會如何設計高速公路的彎道？賽車轉彎實例建立模型: 探究探究4-14-1：質量為質量為m m的汽車在橋上以速度的汽車在橋上以速度v v行駛，行駛，若橋面的圓弧半徑為若橋面的圓弧半徑為R R，試畫出受力分析圖，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點分析汽車通過橋的最高點和最低點和最低點時對橋的時對橋的壓力壓力？ FNG解：選取汽車為研究對象解：選取汽車為研究對象 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得rvmmgFrvFNN22mmg根據牛頓第三定律得根據牛頓第三定律得汽車對橋頂的壓力大汽車對橋頂的壓力大小也是小也是rvmmgFN2規范解答：探究探究4-34-3：汽車通過拱

6、形橋最高點和凹：汽車通過拱形橋最高點和凹形橋最低點時是超重還是失重？形橋最低點時是超重還是失重？FNGrvmmgFN2rvmmgFN2FNGFNGrvmmgFN2rvmmgFN2FNG探究探究4-44-4：當汽車的速度不斷增大時，：當汽車的速度不斷增大時，汽車對橋的壓力如何變化？汽車會汽車對橋的壓力如何變化？汽車會發生什么現象？發生什么現象？ 運用牛頓第二定律解決問題思路運用牛頓第二定律解決問題思路？1、明確研究對象2、受力分析，確定向心力的來源3、運動分析，確定軌道圓周、圓心、半徑4、列牛頓第二定律地球可以看做一個巨大的地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地拱形橋，橋面的半徑就是地球

7、的半徑。會不會出現這樣球的半徑。會不會出現這樣的情況：速度大到一定程度的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？力是多少？思考與討論思考與討論FN=0)(mg22RvgmFRmvFNNgRv 當當rvmF2指向圓心供供需需思考：如果提供力不能滿足圓周運動的需要，思考：如果提供力不能滿足圓周運動的需要，物體會做什么運動？物體會做什么運動？觀察觀察1 1、定義：、定義： 當向心力突然消失或者指向圓心的合力不足當向心力突然消失或者指向圓心的合力不足時，物體做逐漸遠離圓心的運動，叫做離心運時，物體做逐漸遠離圓心

8、的運動，叫做離心運動。動。實例2、離心運動的應用與防止、離心運動的應用與防止一、鐵路的彎道一、鐵路的彎道 1外軌高于內軌時火車轉彎向心力的來源？ 2討論：為什么轉彎處的半徑和火車運行速度有條件限制?二、拱形橋二、拱形橋 1思考：汽車過拱形橋時，對橋面的壓力與重力誰大? 2圓周運動中的超重、失重情況三、航天器中的失重現象三、航天器中的失重現象四、離心運動四、離心運動 1離心現象的分析與討論 2離心運動的應用和防止 小結通過本節課的學習我們知道了？通過本節課的學習我們知道了？1、一輛卡車在丘陵地區勻速行駛，地形如圖、一輛卡車在丘陵地區勻速行駛，地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應是能性最大的地段應是()課堂練習課堂練習2、一輛質量、一輛質量 m=2.0t的小轎車，駛過半徑的小轎車，駛過半徑R=100m的的一段圓弧形橋面。一段圓弧形橋面。（南）（南）(1)若橋面為凹形，汽車以若橋面為凹形，汽車以20m/s通過橋面最低通過橋面最低點時，對橋面的壓力是多大？點時，對橋面的壓力