20xx-20xx學(xué)年人教版必修2教案：第五章曲線運(yùn)動(dòng)第7節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(存儲(chǔ)版)
【正文】 力分析，確定向心力（向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供） . 缺點(diǎn)：向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供，由于火車質(zhì)量大，速度快，由公式 教 師 活 動(dòng) 學(xué) 生 活 動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 教 學(xué) 過(guò) 程 F 向 =mv2/r，向心力很大，對(duì)火車和鐵軌損害很大 . 問(wèn)題：如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？（聯(lián)系自行車通過(guò)彎道的情況考慮） 事實(shí)上在火車轉(zhuǎn)彎處，外軌要比內(nèi)軌略微高一點(diǎn)，形成一個(gè)斜面，火車受的重力和支持力的合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)擠壓，這樣就達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的 . 強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：向心力是水平的 . F 向 = mv02/r = F 合 = mgtanθ v0= ?tangr 要使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)損害最小，應(yīng)以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎，此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無(wú)壓力 . 二、拱形橋 課件展示交通工具（自行車、汽車等）過(guò)拱形橋 . 問(wèn)題情境： 質(zhì)量為 m 的汽車在拱形橋上以速度 v行駛，若橋面的圓弧半徑為 R，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 .通過(guò)分析，你可以得出什么結(jié)論？ 畫(huà)出汽車的受力圖，推導(dǎo)出汽車對(duì)學(xué)生討論 （ 1）當(dāng) v= v0， F 向 =F 合 內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無(wú)壓力 . (2）當(dāng) v＞ v0， F 向 ＞ F 合 時(shí) 外軌道對(duì)外側(cè)車輪輪緣有壓力 . （ 3）當(dāng) v＜ v0， F 向 ＜ F 合 時(shí) 內(nèi)軌道對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有壓力 . 在最高點(diǎn)，對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，確定向心力的來(lái)源；由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力 FN′=G Rmv2? 可見(jiàn)，汽車對(duì)橋的壓力 FN′小于汽車的重力 G，并且，壓力隨汽車速度的增大而減小 . 歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題思路 1. 明確研究對(duì)象，分析其受力情況； 2. 確定圓心； 3. 列方程求解，在一條直線上，簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在一條直線用平行四邊形定則向指向圓心方 學(xué) 生 通 過(guò) 自主、合作、探究的方式對(duì)一些針對(duì)性問(wèn)題的思考訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力，通過(guò) 展 示 和 評(píng)價(jià)，讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。如果秋千板擺到
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