高中物理 第五章《生活中的圆周运动》学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案

第五章 曲线运动5.7 生活中的圆周运动学案【学习目标】1、会在具体问题中分析向心力的来源，明确向心力是按效果命名的力。2、掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法，会处理水平面、竖直面的问题。3、知道向心力，向心加速度的公式也适用变速圆周运动，理解如何使用。【重点难点】1．会在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题【课前预习】1．火车转弯处，使外轨__________内轨，火车经过时支持力方向__________，它与__________力的合力指向__________为火车转弯提供向心力.2．航天器在绕地球做匀速圆周运动时因__________恰好提供向心力故航天器内的一切物体均处于__________状态，任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中都是一个__________的环境.3．离心运动（1）离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中，由于某种原因所受合力__________或__________物体就会由于__________远离__________，这就是离心现象.（2）做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，且 F 合__________mv2/r，当 F 合__________mv2/r，物体就会向内侧移动，做“近心”运动，当 F 合__________m物体会向外侧移动，做__________运动，若所受合外力突然消失，物体做离心运动，沿__________方向飞出.如图【探究与生成】一、火车转弯问题：火车转弯是一段圆周运动，需要有力来提供火车做圆周运动的向心力【问题 1】如果内、外轨是等高的，那么火车转弯时是如何获得向心力的? 火车的轮缘与铁轨挤压产生的弹力[教师点拨]外铁轨对火车轮缘挤压的弹力提供向心力1 【问题 2】高速行驶的火车的轮缘与铁轨挤压，后果会怎样? [教师点拨]对火车的轮缘与铁轨的损坏非常大，速度太快会导致火车侧翻【问题 3】那么应该如何解决这一实际问题？结合学过的知识加以讨论，提出可行的解决方案，并画出受力图，加以定性说明。[教师点拨] 如果火车受到的重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无挤压，这样就达到了保护铁轨的目的例题 1.火车转弯时的转弯半径为 R，弯道的倾斜角度为 α，火车转弯时的速度为多大时，才不至于对内、外轨道产生挤压?解析：当火车正常行驶时，轮与轨道间无侧向压力．火车只受轨道与轨 道表面垂直的支持力作用和火车的重力作用．如右图所示．其做圆周运动 的圆心在水面内，将 分解则有： 拓展与分享: 讨论：（1）若火车速度小于，是内轨对火车轮缘有弹力还是外轮缘有弹力？弹力是多...