總題曲線運(yùn)動(dòng)總時(shí)第10 時(shí)題生活中的圓周運(yùn)動(dòng)型新授教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1．能定性分析火車轉(zhuǎn)彎外軌比內(nèi)軌高的原因2．能定量分析汽車過(guò)拱形橋最高點(diǎn)與凹形橋最低點(diǎn)的壓力問(wèn)題3．知道航天器中的失重的本質(zhì)4知道離心運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的條，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止過(guò)程與方法 1．通過(guò)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(wèn)題的能力． 2．通過(guò)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(guò)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(wèn)題的能力．情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過(guò)對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，使學(xué)生明確具體問(wèn)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(wèn)題． ．重點(diǎn)1．理解向心力是一種效果力．2．在具體問(wèn)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(wèn)題．難點(diǎn)1．具體問(wèn)題中向心力的．2．關(guān)于對(duì)臨界問(wèn)題的討論和分析．3．對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理．學(xué)法指導(dǎo)自主閱讀、合作探究、精講精練、教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)想預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)→學(xué)生初步了解本節(jié)內(nèi)容→合作探究→突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)→典型例題分析→鞏固知識(shí)→達(dá)標(biāo)提升教 學(xué) 過(guò) 程 師 生 互 動(dòng)補(bǔ)充內(nèi)容或錯(cuò)題訂正任務(wù)一 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（認(rèn)真閱讀教材p23-p25，獨(dú)立完成下列問(wèn)題）一、車輛轉(zhuǎn)彎問(wèn)題的研究1、火車轉(zhuǎn)彎：(1)內(nèi)外軌高度相同時(shí)，轉(zhuǎn)彎所需的向心力由_____________力提供。(2)外軌高度高于內(nèi)軌，火車按設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力由________________提供。如圖示 知 h , L,轉(zhuǎn)彎半徑R,車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力,質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大?
思考與交流1、如果超速行駛會(huì)怎么樣？如果減速行駛呢？2、各種車輛在公路上行駛，向心力怎樣提供？二、拱形橋問(wèn)題情境：質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度t／行駛，若橋面的圓弧半徑為只，試畫(huà)出受力分析圖，分析汽車通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力． （ 請(qǐng)學(xué)生獨(dú)立畫(huà)出汽車的受力圖，推導(dǎo)出汽車對(duì)橋面的壓力．）引導(dǎo)：請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步考慮當(dāng)汽車對(duì)橋的壓力剛好減為零時(shí)，汽車的速度有多大．當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
合作交流：下面再一起共同分析汽車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的壓力比汽車的重力大些還是小些？
三、航天器中的失重現(xiàn)象從剛才研究的一道例題可以看出，當(dāng)汽車通過(guò)拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，如果車速達(dá)到一定大小，則可使汽車對(duì)橋面的壓力為零．如果我們把地球想象為特大的“拱形橋”，則情形如何呢?會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況；速度達(dá)到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時(shí)可能有什么感覺(jué)?（學(xué)生獨(dú)立分析以上提出的問(wèn)題，并在練習(xí)本上畫(huà)出受力分析圖，嘗試解答．）
引導(dǎo)：假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為，它在地球表面附近繞地球傲勻逮圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員質(zhì)量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們?cè)诘孛嫔系闹亓Γ嚽笞搶?duì)宇航員的支持力．此時(shí)飛船的速度多大?通過(guò)求解．你可以得出什么結(jié)論?
四、離心運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?如果物體受的合力不足以提供向心力，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?發(fā)表你的見(jiàn)解并說(shuō)明原因． 合作交流：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合生活實(shí)際，舉出物體做離心運(yùn)動(dòng)的例子．在這些例子中，離心運(yùn)動(dòng)是有益的還是有害的?你能說(shuō)出這些例子中離心運(yùn)動(dòng)是怎樣發(fā)生的嗎? 任務(wù)二 例題分析
例：一輛質(zhì)量m=2.0t的小轎車，駛過(guò)半徑R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m／s2．求： (1)若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過(guò)橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大? (2)若橋面為凸形，汽車以l0m／s的速度通過(guò)橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大? (3)汽車以多大速度通過(guò)凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒(méi)有壓力
任務(wù)三 達(dá)標(biāo)提升1．火車在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，需要靠鐵軌的支持力提供向心力。下列關(guān)于火車轉(zhuǎn)彎的說(shuō)法中正確的是 ( )A．在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌 B．在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌略高于外軌C．在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌、外軌在同一水平高度D．在轉(zhuǎn)彎處火車受到的支持力豎直向上2．汽車以—定速率通過(guò)拱橋時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A．在最高點(diǎn)汽車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力B．在最高點(diǎn)汽車對(duì)橋的壓力等于汽車的重力C．在最高點(diǎn)汽車對(duì)橋的壓力小于汽車的重力D．汽車以恒定的速率過(guò)橋時(shí)，汽車所受的合力為零3. 關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間有高度差，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 可以使火車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌間的摩擦B. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車的速度越小，車輪對(duì)內(nèi)側(cè)的鐵軌測(cè)側(cè)向壓力越小C. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車的速度越大，車輪對(duì)外側(cè)的鐵軌測(cè)側(cè)向壓力越大D. 外鐵軌略高于內(nèi)鐵軌，使得火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，由重力和支持力的合力提供了部分向心力4. 如圖1所示，在高速公路的拐彎處，路面筑得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向左拐彎時(shí)，司機(jī)右側(cè)的路面比左側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為θ。設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于0，θ應(yīng)等于（ ）A. B. C. D. 5．在下列情況中，汽車對(duì)凸形橋頂部的壓力最小的是( )A．以較小的速度駛過(guò)半徑較大的橋；B．以較小的速度駛過(guò)半徑較小的橋； C．以較大的速度駛過(guò)半徑較大的橋： D．以較大的速度駛過(guò)半徑較小的橋．6．一輛汽車勻速通過(guò)一座圓形拱橋后，接著又勻速通過(guò)圓弧形凹地．設(shè)圓弧半徑相等，汽車通過(guò)橋頂A時(shí)，對(duì)橋面的壓力NA為車重的一半，汽車在弧形地最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)地面的壓力為NB，則NA：NB為 ．7．如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.0m的繩，系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為=5kg，小球半徑不計(jì)，小球在通過(guò)最低點(diǎn)的速度大小為v=20m/s,試求：（1)小球在最低點(diǎn)所受繩的拉力(2)小球在最低的向心加速度
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