人教版必修2物理《生活中的圆周运动》导学案.doc

《生活中的圆周运动》? 1．进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。 2.会分析火车转弯、汽车过桥中的向心力来源，用牛顿第二定律解决相关问题。 3．了解航天器中的失重现象及原因． 4.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害. 　 （二）能力目标：? 1．学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力。 ? 2．通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。? 3.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。 （三）情感、态度与价值观目标：? 　1．通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。 　2．体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。 二、复习回顾 让学生复习回答： 描述圆周运动快慢的物理量有哪些？ 2、匀速圆周运动一定是 （ 填匀速或变速）曲线运动，一定具有 ，需要向心力。 向心力的表达式： 新知探究 （一）出示火车转弯的图片，让学生观察，思考并回答：1、火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？有什么危害，怎样解决？ 2、火车轨道内低外高拐弯时的受力分析，向心力的来源。 3、总结：(1)若转弯时内外轨一样高，则由______对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损． (2)内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由_____和______的合力提供. 火车转弯规定速度：v= 思考：火车行驶速度大于规定的速度时，是外轨还是内轨受到挤压易受损？小于规定的速度呢？ 学以致用: 例1火车在半径r＝900 m的弯道转弯，火车质量为8×105 kg，轨道宽为l＝1.4 m，外轨比内轨高h＝14 cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g取10 m/s2)（在角度很小时，tanα≈sinα） 思考：汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？ 提示:若不发生侧滑，则由静摩擦力提供；若发生侧滑，则是滑动摩擦力。对轮胎产生磨损。所以汽车在转弯的地方，实际路面也是外高内低，靠重力和支持力的合力提供向心力。 （二）汽车过桥问题 二、汽车过桥问题 1过凸型桥：受力分析 随V的增大，FN如何变化？FN=0时，汽车会出现什么情况？ 2、汽车过凹型桥：Fn=FN-mg=；FN=mg+。 在平面桥上： 学以致用 例2、如图所示,汽车质量为1.5×104 kg,以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,桥面圆弧半径为30ｍ,如果桥面承受的最大压力不得超过2.0×105 N,汽车允许的最大速率是多少?汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多少?（ｇ＝10 m/s2） 思考与讨论 地球可以看作一个巨大的 拱形桥，地球的半径R 就是桥面的半径， 汽车沿南北行驶， 不断加速。请思考：会不会出现这样的情况，速度大到一定程度时，地面对车的支持力是0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？ 引出宇宙飞船。 三、航天器中的失重现象。 航天员在太空中作什么运动？他的受力情况怎样？ 四、离心运动 1定义： 2、做离心运动的条件 3、离心运动的应用：请举例说明生活中哪些现象应用了离心运动？ 4、离心运动的危害：请举例说明生活中哪些现象是由于离心运动而造成了危害？ 学以致用 例3：质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N。汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，这辆车会不会发生侧翻？ 五、达标测试 1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( ) A. a处 ?B. b处 C. c处 ?? D. d处 2、质量为4000 kg的汽车,通过半径为40 m的凸形桥顶端时,对桥顶的压力正好为零,则汽车的速度大小为多少？若以10m/s的速度过桥，对桥的压力是多少？ (ｇ取10 m/s2) 3、下列说法正确的是 ( B ) A、作匀速圆周运动的物体，所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心 B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动。 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故。 4、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( D ) a、增大汽车转弯时的速度　 b、减小汽车转弯时的速度 c