课时8物理生活中的圆周运动ppt课件

5 8生活中的圆周运动 1 学习目标 知识与技能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度 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 能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例 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 2 过程与方法1 通过对匀速圆周运动的实例分析 渗透理论联系实际的观点 提高学生分析和解决问题的能力 2 通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用 渗透特殊性和一般性之间的辩证关系 提高学生的分析能力 3 通过对离心现象的实例分析 提高学生综合应用知识解决问题的能力 3 情感 态度与价值观1 通过对几个实例的分析 使学生明确具体问题必须具体分析 理解物理与生活的联系 学会用合理 科学的方法处理问题 2 通过离心运动的应用和防止的实例分析 使学生明白事物都是一分为二的 要学会用一分为二的观点来看待问题 3 养成良好的思维表述习惯和科学的价值观 4 教学重点1 理解向心力是一种效果力 2 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 教学难点1 具体问题中向心力的来源 2 关于对临界问题的讨论和分析 3 对变速圆周运动的理解和处理 5 1 什么叫向心加速度 物理意义是什么 公式如何表达 2 什么叫向心力 公式如何表达 6 思考 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 那火车转弯时情况会有何不同呢 火车转弯时是在做圆周运动 那么是什么力提供向心力 一 铁路的弯道 7 车轮的构造 火车车轮有突出的轮缘 8 铁路的弯道 内外轨道一样高 G N 外轨对轮缘的弹力提供向心力 F 9 合作与探究 请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道 学生活动 设计火车弯道学生分组讨论 提出可行性方案 10 方案剖析 火车转弯规定临界速度 解析 重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力 11 最佳方案 外轨略高于内轨 12 研究与讨论 如果火车在转弯处的速度不等于规定速度 会发生怎样情况 13 1 火车转弯时向心力是水平的 从这个例子我们进一步知道 2 向心力是按效果命名的力 如果认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用 还要再受到一个向心力 那就不对了 14 物理与生活 2008年4月18日 我国铁路进行了第六次大提速 时速将达200公里以上 这必将为我国经济腾飞注入新的活力 假设你是一位从事铁路设计的工程师 你认为火车提速有必要对铁路拐弯处进行改造吗 应如何改造 15 公路上的拱形桥是常见的 汽车过桥时 也可以看做圆周运动 那么是什么力提供汽车的向心力呢 思考 二 拱形桥 16 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 试画出受力分析图 分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力 17 凹形桥 下面自己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 18 用模拟实验验证分析 注意观察指针的偏转大小 19 失重 超重 小结 20 该 思考与讨论 中描述的情景其实已经实现 不过不是在汽车上 而是在航天飞机中 21 假设宇宙飞船总质量为M 它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动 速率为V 其轨道半径近似等于地球半径R 航天员质量为m 宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力 试求座舱对宇航员的支持力 通过求解你可以得出什么结论 三 航天器中的失重现象 22 当 供 需 平衡时 物体做圆周运动 小结 想一想 当 供 需 不平衡时 物体将如何运动呢 23 24 1 定义 当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时 物体做逐渐远离圆心的运动 叫做离心运动 四 离心运动 25 用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 制作棉花糖的原理 内筒与洗衣机的脱水筒相似 里面加入白砂糖 加热使糖熔化成糖汁 内筒高速旋转 黏稠的糖汁就做离心运动 从内筒壁的小孔飞散出去 成为丝状到达温度较低的外筒 并迅速冷却凝固 变得纤细雪白 像一团团棉花 26 一 铁路的弯道1 讨论向心力的来源 2 外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力3 讨论 为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制 二 拱形桥1 思考 汽车过拱形桥时 对桥面的压力与重力谁大 2 圆周运动中的超重 失重情况 三 航天器