高中物理教科版必修二圆周运动的实例分析 导学案【学习目标】1、熟练分析实际圆周运动的向心力来源并应用有关公式进行向心力的计算。2、知道什么是离心现象，会分析离心现象产生的原因。【学习重点】运用向心力和向心加速度公式解决圆周运动的有关问题。【学习难点】向心力来源的分析和计算。【使用说明及学法指导】1、细读教材 P30-34，根据预习案的提示先自学然后通过小组合作完成导学案。2、本学案实际上是牛顿运动定律在圆周运动中的综合应用。建议安排 1 课时的自主学习课，在学生自学前教师应对本学案内容进行简单的分析指导。第二课时教师要对本学案的重难点进行必要梳理，后由学生合作探究完成学案，第三课时主要以学生的合作探究及展示点评解决有关知识。【课前预习案】1.向心力的来源向心力并不是一种特殊的、另外的力，它可以由一个力或几个力的合力来提供.在解决圆周运动有关问题时，分析向心力的来源是非常重要的，以下是几类典型情况.1)水平面的圆周运动① 汽车转弯汽车在水平的圆弧路面上的做匀速圆周运动时(如图 6-1 甲所示)，是什么力作为向心力的呢?如果不考虑汽车翻转的情况，我们可以把汽车视为质点.汽车在竖直方向受到的重力和支持力大小相等、方向相反，是一对平衡力；如果不考虑汽车行驶时受到的阻力，则汽车所受的地面对它的摩擦力就是向心力，如图 6-1 乙所示.如果考虑汽车行驶时受到的阻力 Ff，则静摩擦力沿圆周切线方向的分 Ft(通常叫做牵引力)与阻力 Ff平衡，而静摩擦力指向圆心的分力 Fn就是向心力，如下图丙所示，这时静摩擦力指向圆心的分力 Fn也就是汽车所受的合力.② 火车转弯火车转弯时，是什么力作为向心力呢?如果转弯处内外轨一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力 F 就是使火车转弯的向心力(如下左图所示).设转弯半径为r，火车质量为 m，转弯时速率为 v，则，F=mrv 2 .由于火车质量很大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力要很大，铁轨容易受到损坏. 实际在修筑铁路时，要根据转弯处的半径 r 和规定的行驶速度 v0，适当选择内外轨的高度差，使1转弯时所需的向心力完全由重力 G 和支持力 FN的合力来提供，如上右图所示.必须注意，虽然内外轨有一定的高度差，但火车仍在水平面内做圆周运动，因此向心力是沿水平方向的，而不是沿“斜面”向上.F=Gtgα=mgtgα，故 mgtgα=mrv 20 ,通常倾角 α 不太大，可近似取 tgα=h/d，则hr...
