20 × 20 向心力的实例分析学案【学习目标】（ 1 ）． 知道向心力是使物体产生向心加速度的原因．（ 2 ）． 会在具体问题中分析向心力的来源，并能初步应用公式计算．（ 3 ）． 能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．（ 4 ）． 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度．【学习重点】会在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题．【学习难点】 1 ．具体问题中向心力的来源． 2 ．对变速圆周运动的理解和处理．【学习过程】一、复习提问提问1 ：做匀速圆周运动的物体有什么特点？提问2：做匀速圆周运动的物体的向心力就是物体受到的合外力，那么什么样的力可以提供或充当向心力呢？提问3：向心力是一种实际存在的力吗？在受力分析中如何处理向心力？在实际问题中又如20 × 20 何确定向心力的大小呢？展示生活中的圆周运动实例的图片或影片，生活中有很多物体在做圆周运动，他们的向心力是由哪些力来提供呢？这节课我们结合生活中一些具体的问题来分析向心力的来源问题。二、新课学习（一 ）、 火车转弯问题 1．分析火车在平直轨道上匀速运动时受什么力？2．如果火车在水平面内转弯时情况又有何不同呢？。3．火车转弯做的是一段圆周运动，需要有力来提供火车做圆周运动的向心力，而平直路前行不需要．那么火车转弯时是如何获得向心力的?4．高速行驶的火车的轮缘与铁轨挤压的后果会怎样? 如何解决这一实际问题?结合学过的知识加以讨论，提出可行的解决方案，并画出受力图，加以定性说明．交流与讨论学生发挥自己的想象能力，结合知识点设计方案．结合受力图发表自己的见解⋯⋯ 设计的方案： 5．运用刚才的分析进一步讨论：火车转20 × 20 弯时的速度多大时才不至于对内外轨道产生相互挤压? 选择合适的弯道倾斜角度，使向心力仅由支持力FN 和重力G 的合力F合提供： F向= mv02/r = F合 = mgtan θ v0= 讨论：（1）当 v= v0 ，F向=F 合内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无弹力。（2）当 v > v0 ，F向>F 合外轨道对外侧车轮轮缘有弹力。（3）当 v < v0 ，F向
