4生活中的圓周運動教學目標.能根據所學知識分析生活中的各種圓周運動現象，在此過程中體會模型建構的方法。.知道航天器中的失重現象。.觀察生活中的離心現象，知道離心現象產生的原因，了解其在生活中的應用，并知道離心運動所帶來的危害。教學重難點教學重點解釋生活中的圓周運動現象、離心現象教學難點解釋生活中的圓周運動現象、離心現象教學準備多媒體課件教學過程新課引入教師活動：播放視頻《生活中的向心力》。講授新課一、火車轉彎教師活動：講解火車轉彎時所需要向心力的來源。火車轉彎時實際是在做圓周運動，因而具有向心加速度。是什么力使它產生向心加速度?與汽車輪胎不同的是，火車的車輪上有突出的輪緣。如果鐵路彎道的內外軌一樣高，火車轉彎時，外側車輪的輪緣擠壓外軌，使外軌發生彈性形變，外軌對輪緣的彈力是火車轉彎所需向心力的主要來源。但是，火車質量太大，靠這種辦法得到向心力，將會使輪緣與外軌間的相互作用力過大，不僅鐵軌和車輪極易受損，還可能使火車側翻。如果在彎道處使外軌略高于內軌，火車轉彎時鐵軌對火車的支持力bN的方向不再是豎直的，而是斜向彎道的內側，它與重力G的合力指向圓心，為火車轉彎提供了一部分向心力。這就減輕了輪緣與外軌間的擠壓。在修筑鐵路時.，要根據彎道的半徑和規定的行駛速度，適當選擇內外軌的高度差，使轉彎時所需的向心力幾乎完全由重力G和支持力外的合力來提供。教師設問：高速公路轉彎處和場地自行車比賽的賽道，路面往往有一定的傾斜度。說說這樣設計的原因。學生活動：思考老師所提問題，然后舉手回答。教師活動：理答。路面有一定的傾斜使路面汽車或自行車的支持力垂直于路面向上,這個斜向上的支持力與重力的合力提供汽車或自行車做圓周運動的向心力。教師設問：在過山車的轉彎處，軌道為什么是傾斜的？學生活動：思考老師所提問題，然后舉手回答。教師活動：理答。仔細觀察就會發現，與火車的軌道一樣，在過山車軌道的轉彎處，外軌高于內軌。這樣使軌道對過山車的支持力斜向上，從而使這個斜向上的支持力與重力的合力提供過山車在軌轉彎處的向心力。二、汽車過拱形橋教師設問：汽車過拱形橋時的運動也可以看作圓周運動。質量為力的汽車在拱形橋上以速度P前進，設橋面的圓弧半徑為八求汽車通過橋的最高點時對橋的壓力。學生活動：思考老師所提問題。汽車在橋的最高點時受到了豎直向下重力G和橋對它的支持力FN,這兩個力的合力提供汽車做圓周運動的向心力凡這3個力之間的關系為F=G-Fn汽車做圓周運動的向心力為聯立以上兩式得橋對汽車的支持力為由于汽車對橋的壓力Fn*與橋對汽車的支持力是一對作用力與反作用力，故得汽車對橋的壓力的大小為教師設問：由此可以看出，汽車對橋的壓力《小于汽車所受的重力G,而且汽車的速度越大，汽車對橋的壓力越小。試分析，當汽車以越來越大的速度通過拱形橋的最高點時，會發生什么現象？學生活動：分析老師所提問題的問題。教師活動：理答。三、航天器中的失重現象教師活動：講解航天器中的失重現象。當飛船距地面高度為100?200km時，它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面受到的重力mg.除了地球引力外，航天員還可能受到飛船座艙對他的支持力FNo引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運動所需的向心力即當口=歷時，航天員處于完全失重狀態。四、離心現象教師活動：講解離心現象的產生。做圓周運動的物體，由于慣性，總有沿著切線方向飛出去的傾向。但是物體沒有飛出去，這是因為向心力在拉著它，使它與圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失，物體就會沿切線方向飛出去。除了向心力突然消失這種情況外，在合力不足以提供所需的向心力時，物體雖然不會沿切線飛去，也會逐漸遠離圓心。學生活動：閱讀教材，列舉生活中應用離心現象和離心現象帶來危害的實例。典題剖析例1如圖所示為公路自行車賽中運動員在水平路面上急轉彎的情景。運動員在通過彎道時如果控制不當會發生側滑而摔離正常比賽路線。將運動員與自行車看成整體，下列說法正確的是()A.運動員轉彎所需向心力由重力與地面對車輪的支持力的合力提供B.運動員轉彎所需向心力由地面對車輪的摩擦力提供C.發生側滑是因為運動員受到的合力方向背離圓心D.發生側滑是因為運動員受到的合外力大于所需的向心力答案：B解析：轉彎時的向心力為沿半徑方向的合力。運動員轉彎時，地面對車輪的摩擦力提供所需的向心力，故A錯誤，B正確；當/與即靜摩擦力不足以提供所需向心力時，就會發生側滑，故C、D錯誤。例2如圖所示，輕桿長3L,在桿兩端分別固定質量均為根的球A和以光滑水平轉軸穿過桿上距球A為L處的。點，外界給系統一定能量后，桿和球在豎直平面內轉動，球3運動到最高點時，桿對球B恰好無作用力。忽略空氣阻力，則球5在最高點時()A.球8的速度為零B.球A的速度大小為而ZC.水平轉軸對桿的作用力為l.5mgD.水平轉軸對桿的作用力為2.5〃2g答案：C解析：球8運動到最高點時，桿對球3恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有〃吆2="店？解得口=＜福，故A錯誤；由于A、3兩球的角速度相等，則球A的速度大小M=率，