甘肃省兰州新区舟曲中学2014高中物理 生活中的圆周运动 导学案 新人教版必修2

5.7 生活中的圆周运动 一.导学定位 1. 学习目标:(1)巩固向心力和向心加速度的知识；(2)会在具体问题中分析向心力的来源；(3)会用牛顿第二定律解决生活中较简单的圆周运动问题。2.学习重点:(1)会分析匀速圆周运动中向心力的来源；（2）熟练应用向心力公式和向心加速度公式。3.学习难点:在具体问题中分析向心力的来源二.导学过程1.复习旧知 (5.6 节 向心力)(1)定义:做匀速圆周运动的物体具有 ，产生向心加速度的原因是由于它受到了指向圆心 的 。(2)向心加速度的方向:始终沿着半径指向 ，与 垂直，时刻发生改变。(3)表达式:(1)Fn＝ = = = = (4)来源:凡是产生 的力，不管属于哪种性质的力，都是向心力。匀速圆周运动的 向心力一定是 。（5）向心加速度改变速度的 ，切向加速度改变速度的 。2.新知探究A.汽车在桥上对桥的压力问题汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向受 力， 力。合力为 。汽车过凸型桥或凹型桥时的运动也可以近似看做 运动。图1 图 2（1）汽车在凸形桥的最高点时（如图 1）： 思考并回答：设桥半径为 R，汽车质量为 m， ① 汽车在最高点的受哪些力？ ② 向心力的来源： ③ 在最高点的速度为 V，则汽车向心力公式 Fn= 1θθGF 合FN④ 对桥面的压力 FN’= 则汽车在凸形桥上运动时，对桥的压力 重力（>或<），汽车处于 重（超/失）。讨论：① 若速度 V↑，对桥面的压力 FN’如何变化？ ② 若 FNmin’ =0，即压力为零，则车速 V0 为 多少？汽车会怎样？ ③ 若 V> V0，汽车会做怎样运动？ （2）汽车在凹形桥的最低点时（如图 2）：思考并回答：设桥半径为 R，汽车质量为 m，① 汽车在凹桥最低点的受力情况： ② 向心力的来源： ③ 在最低点的速度为 V，汽车向心力公式 Fn= ④ 对桥面的压力 FN’= 则汽车在凹形桥上运动时，对桥的压力 重力（>或<），汽车处于 重（超/失）。讨论：①若 V↑，FN’如何变化？ B.火车转弯问题 观察火车轮缘和铁轨的外形（如右图 3）① 火车转弯时的运动特点：火车转弯时做的是________运动，因而具有向心加速度，需要__________ 。 图 3若内外轨等高（如右图 b），谁提供向心力？ 。 长期这样对外轨道有什么影响？ 。解决办法： 为了消除火车车轮对路轨的侧向压力，铁路弯道处内、外轨不在同一水平面上，即_______高、_______低。适当选择内外轨的高度差，由 的分力为火车转弯时做圆周运动提供向心力。...