（新课标）高考物理 1.1.7 生活中的圆周运动学案-人教版高三全册物理学案

1.1.7 生活中的圆周运动学习目标核心凝炼1.会应用向心力和向心加速度的公式解决实际问题。4 个实例——铁路的弯道、拱形桥、航天器中的失重现象、离心运动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。一、火车转弯问题[观图助学]火车转弯时外轨与内轨的高度一样吗？火车转弯的向心力来源是什么？火车的车轮设计有什么特点？1.火车在弯道上的运动特点：火车转弯时实际上做圆周运动，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力。2.向心力的来源(1)若铁路弯道的内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受损。(2)若内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由重力 G 和支持力 F N 的合力提供。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小。(×)(2)火车转弯时的向心力一定是重力与铁轨支持力的合力提供的。(×)(3)火车通过弯道时必须按规定速度行驶。(√)二、拱形桥[观图助学]同一辆汽车先后经过凹形区域和凸形区域，在哪一区域汽车对地面的压力更大？汽车过凸形桥与凹形桥的比较汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力Fn＝mg － F N＝mFn＝FN－ mg ＝m对桥的FN′＝mg － m FN′＝mg ＋ m 结论汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越大 [理解概念]判断下列说法是否正确。(1)汽车驶过凸形桥最高点，对桥的压力可能等于零。(√)(2)汽车过凸形桥或凹形桥时，向心加速度的方向都是竖直向上的。(×)(3)汽车驶过凹形桥最低点时，对桥的压力一定大于重力。(√)三、航天器中的失重现象[观图助学]空间站中的宇航员(1)空间站中的物体为什么能漂浮在空中？(2)空间站中的宇航员为什么躺着与站着一样舒服？(3)我国宇航员王亚平为什么能在空间站做“水球”实验？1.向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力为他提供向心力，mg － FN＝m，所以 FN＝m ( g － 2 ) 。2.失重状态：当 v＝时，座舱对宇航员的支持力 FN＝0，宇航员处于完全失重状态。 [理解概念]判断下列说法是否正确。(1)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态。(√)(2)航天器中处于完全失重状态的物体不受重力作用。(×)四、离心运动[观图助学](1)摩托车赛车过弯道时为什么向内...