向心力的实例分析导学案.doc

向心力的实例分析 导学案第一课时 一、学习目标 1．会在具体问题中分析向心力的来源，会处理火车转弯、汽车过桥等力学问题． 2．掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法， 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 重点：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。 难点：具体问题中向心力的来源．关于对临界问题的讨论和分析． 三、预习学案 （认真阅读教材p76-p77，再结合视频，独立完成导学案第一页至第二页的内容） （一）、水平方向圆周运动（转弯问题） 1、汽车转弯 （1）对下面两种转弯时的汽车画完整受力分析图，并大概标出汽车做圆周运动的圆心及半径。 图1 图2 （2）如图1汽车在水平地面上转弯所需的向心力由_____________力提供，若此时速度为V，转弯半径为r,则向心力方程为__________________。 （3）汽车转弯过快会发生 。 （4）汽车在水平路面转弯的最大速度取决于___________________。 （5）如图2赛车在倾斜赛道稳定转弯所需的向心力由_________ 力提供。若此时速度为V，转弯半径为r,则向心力方程为__________________。 2、火车转弯： 观察下图3的火车轮缘结构并回答： (1)图4内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由________力提供，在图中画出受力示意图。 (2)图5外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由___________提供。 图3火车轮缘结构 图4 图5 四、自主检测 在水平路面上稳定转弯的汽车，向心力是（ ） A 水平面对汽车的静摩擦力 B 水平面对汽车的滑动摩擦力 C汽车受到的重力和水平面对汽车的支持力的合力 D汽车受到的重力、水平面对汽车的支持力和汽车的牵引力的合力 2 . 火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内、外轨道一样高，则火车转弯时（ ） A．对外轨产生向外的挤压作用 B．对内轨产生向外的挤压作用 C．对外轨产生向内的挤压作用 D．对内轨产生向内的挤压作用 3 . 已知轮胎与地面间的，水平公路转弯处的半径为m，g取10m/s2，向心力的实例分析 导学案第二课时 一预习学案 （认真阅读教材p76-p79，再结合视频，独立完成导学案第三页的填空与作图题） 二、竖直平面内的圆周运动 1、汽车过拱桥，在下列图中画受力分析图： (1)汽车静止在拱桥顶端时，汽车受支持力FN　　　重力G。此时合力为____________。 （2）过凸桥最高点时，汽车受支持力FN　　　重力G，此时的向心力为　　　　　　　　　。 (3)汽车静止在凹桥底端时，汽车受支持力FN　　　重力G。此时合力为____________。 (4)过凹桥最高点时，汽车受支持力FN　　　重力G，此时的向心力为　　　　　　　　　。 自主检测 一辆质量m=2.0 t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 3、圆周运动的临界问题（观看视频后，按要求填写下面的表格） 物理 模型 示意图 恰好过最高点的临界特征 画出受力示意图 写出向心力公式 做圆周运动的条件 轻 绳 模 型 小球以速度V1 通过最低点 F向= 小球能做完整的圆周运动的条件是： 小球以较大速度V2 通过最高点 F向= 小球以最小速度V0 恰好通过最高点（临界状态） F向= 过 山 车 模 型 小球以速度V1在圆环轨道内 通过最低点 F向= 小球能做完整的圆周运动的条件是： 小球以速度较大速度V2在圆环轨道内 通过最高点 F向= 小球以最小速度V0在圆环内恰好 通过最高点 F向= 轻 杆 模 型 小球随杆转动通过最低点 F向= 小球能做完