疑 惑 15 16 17课时 何正操 单 5.7 生活中的圆周运动（学案）
学 习 目 标
1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。
2、理解匀速圆周运动的规律。
3、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 掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式 能用上述公式解决有关圆周运动的实例
学 习 难 点
理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。
问 题 单
探究一、铁路的转弯
一、在平直轨道上匀速行驶的火车：火车受几个力作用？ 这几个力的关系如何？画出受力示意图。
二、那火车转弯时做什么运动？受哪几个力的作用？画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。
判断火车转弯时是如何获得向心力的。
火车的车轮上有突出的轮缘，如果转弯处内外轨一样高，外侧车轮的轮缘挤压 ，使外轨发生 ，外轨对轮缘的弹力就是火车转弯的 。但是，靠这种方法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。
设疑引申：为了使铁轨不受到损坏，在铁轨铺设方面，应该采取怎样的措施呢？
观察水平轨道和弯道两幅图并回答下列问题
1
实际中的铁路弯道是如何设计的? 为什么要这样设计?
受力情况怎样? 什么力提供向心力?
探究实际问题：火车以半径r= 900 m转弯，火车质量为8×105kg ，轨道宽为l=1.4m，外轨比内轨高h=14cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？
思考：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改造？内外轨道的高度差h如何确定？
探究二、拱形桥
1、如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？ 2、思考：如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？ 质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。通过分析，你可以得出什么结论? 按照以下几点进行分析：
（1）确定研究对象；在右方画图； （2）分析汽车的受力情况； （3）找圆心；
（4）确定向心力的方向； （5）列方程，得结论。
图2 由此可以看出，汽车对桥的压力FN 汽车的重力 ，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力会 。试分析，当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？
3.下面再分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些？（过程如研究凸型桥）
探究三、航天器中的失重现象
阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情境，用学过的知识加以分析，发表自己的见解。 思考与讨论;
当汽车在最高点对桥的压力为0时。受力情况是? 汽车的速度是多大？
这又是一种怎样的一种状态？ 此时人的状态呢？
人对座椅的压力是多大？
2
疑 惑 单
汽车将做什么运动？
还能沿桥面做圆周运动下桥吗? ？
探究四、离心运动
1、用一小绳拉着小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动，当某时刻小绳突然剪断，会出现什么情况？
总结：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会
怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因。
疑 惑 单
2、离心运动定义： 3、结合生活实际，举出物体做离心运动的例子。
评 价 单
1.飞机在空中做匀速圆周运动表演时，下列说法正确的是（ ）
A.飞机必须受到恒力的作用 B.飞机所受合力必须等于零 C.飞机所受合力的大小可能变化 D.飞机所受合力的大小不变，方向时刻改变。
2.向心力的大小必与（ ）
A.线速度的平方成正比 B.角速度的平方成正比
C.半径成反比 D.线速度与角速度的乘积成正比 3.在水平地面上安全转弯的汽车，提供转弯所需向心力的是（ ）
A.重力和支持力的合力 B.重力、支持力和牵引力的合力 C.汽车与路面间的静摩擦力 D.汽车与路面间的滑动摩擦力
3
4.一辆汽车保持恒定的速率驶过一座圆弧形的拱桥，在此过程中汽车（ ）
A.受到的合力为零 B.做匀变速运动 C.加速度大小恒定 D.做变速运动 5、铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是( )
①减轻轮缘对外轨的挤压 ②减轻轮缘与内轨的挤压 ③火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压 ④火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
6、汽车以72km/h的速度通过圆形拱桥的最高点时，对桥的压力是车重的一半，则拱形桥的半径为 ；当车速为 时，车对桥面最高点的压力恰好为零。
7、一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求： (1)若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大? (2)若桥面为凸形，汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力。
学后思：
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