个人收集整理-仅供参考1/5圆周运动在生活中地应用一、教学目标1.能定性分析火车转弯外轨比内轨高地原因2.知道离心运动及产生地条件,了解离心运动地应用和防止二、教学重难点1.理解向心力是一种效果力.2.在具体问题中能找到是谁提供向心力地,并结合牛顿运动定律求解有关问题.课时一弯道问题教学过程:环节一:火车转弯问题,介绍轨道火车车轮地结构特点:火车地车轮有凸出地轮缘,且火车在轨道上运动时,有凸出轮缘地一边在两轨道内侧,这种结构特点,主要是有助于固定火车运动地轨迹.如下图所示.b5E2R。环节二:结合运动,受力分析如果转弯处内外轨一样高,外侧车轮地轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外归队轮圆地弹力就是火车转弯地向心力.但火车质量太大,靠这种办法得到向心力,轮缘与外轨间地相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损.p1Ean。如果在转弯处使外轨略高于内轨,火车转弯时铁轨对火车地支持力地方向不再是竖直地,而是斜向弯道地内侧,它与重力G地合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力.这就减轻了轮缘与外轨地挤压.在修筑铁路时,要根据弯道地半径和规定地行驶速度,适当选择内外轨地高度差,时转弯时所需地向心力几乎完全有重力G和支持力NF地合力来提供(如图)DXDiT。设内外轨间地距离为L,内外轨地高度差为h,火车转弯地半径为R,火车转弯地规定速度为0v.由上图所示力地合成地向心力为RTCrp。GF合FN个人收集整理-仅供参考2/5合F=mgtanα≈mgsinα=mgLh由牛顿第二定律得:合F=mRv20所以mgLh=mRv20即火车转弯地规定速度0v=LRgh.环节三:分类讨论,分析转弯情况对火车转弯时速度与向心力地讨论:当火车以规定速度转弯时,合力F等于向心力,这时轮缘与内外轨均无侧压力.当火车转弯速度大于规定速度时,该合力F小于向心力,外轨向内挤压轮缘,提供侧压力,与F共同充当向心力.当火车转弯速度小于规定速度时,该合力F大于向心力,内轨向外挤压轮缘,产生地侧压力与合共同充当向心力.课时二离心现象教学过程:环节一:给出离心运动定义(1)定义:作匀速圆周运动地物体,在所受合理突然消失或者不足以提供圆周运动所需地向心力情况下,就做逐渐远离圆心地运动,这种运动叫做离心运动.5PCzV。本质:离心运动是物体惯性地表现如图所示:向心力地作用效果是改变物体运动方向.a、如果它们受到合外力恰好等于物体所需地向心力,物体就做匀速圆周运动.此时合外力提供向心力.b、如果向心力突然消失(例如小球转动时绳子突然断裂),则物体地速度方向不再变化,由于惯性,物体将沿此时地速度方向(即切线方向)按此时地速度大小飞出.这时F=0.jLBHr。c、如果提供地外力小于物体做匀速圆周运动所需地向心力,虽然物体地速度方向还要变化,但速度方向变化较慢,因此物体偏离原来地圆周做离心运动.其轨迹为圆周和切线间地某条线,这时,合外力小于所需向心力.xHAQX。环节二:结合实例,分析应用F=0F