省镇中2015级高一物理教学案必修二第五章曲线运动5.7生活中的圆周运动主备：周丽丽班级_________姓名__________学习目标1.知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动。2.通过日常生活中的常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。3.能理解运用匀速圆周运动规律分析和处理生活中的具体实例。重点与难点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的，并结合牛顿运动定律求解有关问题3.具体问题中向心力的来源4.关于临界问题的讨论和分析5.对变速圆周运动的处理与分析诵读预热备注1．火车转弯⑴火车车轮的结构特点火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是有助于固定火车运动的轨迹。（如图1所示）⑵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，外轨对轮缘的弹力就是火车转弯的向心力，见图2，但火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。展示导入影响汽车能否安全拐弯的因素又有哪些？讨论：（1）汽车受到的力有重力、支持力、牵引力、摩擦力。其中向心力由谁提供？（2）要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，必须满足的条件是什么?探究准备1、火车转弯介绍：（1）火车车轮的结构特点：火车的车轮有凸出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有凸出轮缘的一边在两轨道内侧，这种结构特点，主要是有助于固定火车运动的轨迹.合作探究探究一：火车转弯第1页（图1）（图2）省镇中2015级高一物理教学案必修二第五章曲线运动（1）a：火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b：外轨对轮缘的弹力提供向心力。c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。（2）如果在转弯处使外轨略高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，这就减轻了轮缘与外轨的挤压。在修筑铁路时，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力FN的合力来提供（如图3）。设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0，由图3所示力的合成得向心力为F合=mgtanα≈mgsinα=mg由牛顿第二定律得：F合=m所以mg=m即火车转弯的规定速度v0=。（4）对火车转弯时速度与向心力的讨论a．当火车以规定速度v0转弯时，合力F等于向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力。b．当火车转弯速度v>v0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。c．当火车转弯速度v
