下城最好寒假輔導(dǎo)班新王牌--高一物理生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

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1、杭州新王牌老師課件高中物理新人教版5.8《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1．知道如果一個(gè)力或幾個(gè)力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力．會(huì)在具體問題中分析向心力的來(lái)源．2．能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例．3．知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)求變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度．過程與方法1．通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高學(xué)生分析和解決問題的能力．2．通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用，滲

2、透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力．3．通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力．情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，使學(xué)生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯(lián)系，學(xué)會(huì)用合理、科學(xué)的方法處理問題．2．通過離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止的實(shí)例分析．使學(xué)生明白事物都是一分為二的，要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來(lái)看待問題．3．養(yǎng)成良好的思維表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀．教學(xué)重點(diǎn)1．理解向心力是一種效果力．2．在具體問題中能找到是誰(shuí)提供向心力的，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問題．教學(xué)難點(diǎn)1．具體問題中向心力的

3、來(lái)源．2．關(guān)于對(duì)臨界問題的討論和分析．3．對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理．知識(shí)回顧物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力有何共同點(diǎn)物體要受到指向圓心的向心力向心力的特點(diǎn)方向：總是指向圓心大小：分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mgF“供需”平衡物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力向心力公式的理解=從“供”“需”兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體賽道的設(shè)計(jì)實(shí)例研究1——火車過彎火車以半徑R=300m在水平軌道上轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為8×105kg，速度為30m/s。鐵軌與輪之間的動(dòng)摩

4、擦因數(shù)μ=0.25。OmgFNFf設(shè)向心力由軌道指向圓心的靜摩擦力提供代入數(shù)據(jù)可得：Ff=2.4×106N但軌道提供的靜摩擦力最大值：Ff靜m=μmg=1.96×106N“供需”不平衡，如何解決？研究與討論1、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案讓火車沿軌道安全通過彎道？實(shí)際火車與軌道設(shè)計(jì)中，利用輪緣可增加小部分的向心力；墊高外軌可增加較多的向心力。2、最佳方案火車以半徑R=900m轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為8×105kg，速度為30m/s，火車軌距l(xiāng)=1.4m，要使火車通過彎道時(shí)僅受重力與軌道的支持力，軌道應(yīng)該墊的高度h？（θ較小時(shí)tanθ=sinθ）FN

5、mgFθh由力的關(guān)系得：由向心力公式得：由幾何關(guān)系得：解：=0.14m研究與討論3、若火車速度與設(shè)計(jì)速度不同會(huì)怎樣？外側(cè)內(nèi)側(cè)Fθ過大時(shí)：外側(cè)軌道與輪之間有彈力過小時(shí)：內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力需要輪緣提供額外的彈力滿足向心力的需求FN`FN`4、若火車車輪無(wú)輪緣，火車速度過大或過小時(shí)將向哪側(cè)運(yùn)動(dòng)？過大時(shí)：火車向外側(cè)運(yùn)動(dòng)過小時(shí)：火車向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)FNmg離心向心向心、圓周、離心運(yùn)動(dòng)“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng)供提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力需物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力F=勻速圓周運(yùn)動(dòng)F<離心運(yùn)動(dòng)F>向心運(yùn)動(dòng)列車速度過快，造成翻車事故實(shí)

6、例研究2——過拱橋1、汽車過拱橋是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的典型代表2、研究方法與水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)相同比較在兩種不同橋面，橋面受力的情況，設(shè)車質(zhì)量為m，橋面半徑為R，此時(shí)速度為v。GFNGFN’失重超重aa最高點(diǎn)最低點(diǎn)研究與討論1、若速度過快，汽車做何種運(yùn)動(dòng)？提供的向心力不足，做離心運(yùn)動(dòng)，離開橋面做平拋運(yùn)動(dòng)2、有無(wú)可能做這樣的運(yùn)動(dòng)？若可能應(yīng)滿足怎樣的條件？GFN過山車水流星研究圓周運(yùn)動(dòng)的要點(diǎn)從“供”“需”兩方面來(lái)進(jìn)行研究“供”——分析物體受力，求沿半徑方向的合外力“需”——確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力“供”“需

7、”平衡做圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)2飛車走壁摩托車飛車走壁，請(qǐng)分析受力情況，解釋現(xiàn)象練習(xí)3如圖為過山車軌道的一部分，若要使車廂能安全通過圓形軌道，車廂應(yīng)從多高處釋放？不計(jì)一切摩擦與阻力。Rh？實(shí)際火車車輪與鐵軌模型2、優(yōu)點(diǎn)1、做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力由哪些力提供？摩擦力、輪緣與鐵軌間的彈力的合力提供F1FfF1Ff3、缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)輪緣與鐵軌有擠壓，車輪與鐵軌都有磨損墊高外軌利用支持力的分力提供一部分向心力，達(dá)到“供需”平衡。2、優(yōu)點(diǎn)1、做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力由哪些力提供？3、缺點(diǎn)可以減少對(duì)摩擦力的需要需要改造鐵路，設(shè)計(jì)施工難度大討論3、若汽

8、車沿圓弧橋面從頂端下滑，分析汽車的運(yùn)動(dòng)情況。θR分析：由物體重力及支持力沿半徑方向的合外力提供向心力，若車速度過快，車會(huì)離開橋面做斜下拋運(yùn)動(dòng)即將離開時(shí)FN=0再見