5.7生活中的圆周运动
一、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. 二、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. 三、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. 四、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.
五、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.
例1、火车转弯问题
1.分析火车在平直轨道上匀速运动时受什么力? 2.如果火车在水平面内转弯时情况又有何不同呢?。
3.火车转弯做的是一段圆周运动,需要有力来提供火车做圆周运动的向心力,而平直路前行不需要.那么火车转弯时是如何获得向心力的?
4.高速行驶的火车的轮缘与铁轨挤压的后果会怎样? 如何解决这一实际问题?结合学过的知识加以讨论,提出可行的解决方案,并画出受力图,加以定性说明.
5.运用刚才的分析进一步讨论:火车转弯时的速度多大时才不至于对内外轨道产生相互挤压?
选择合适的弯道倾斜角度,使向心力仅由支持力FN和重力G的合力F合提供: F向= mv02/r = F
合
合
合
= mgtanθ
grtg? v0=
讨论:(1)当v= v0 ,F向=F合 内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无弹力。 (2)当v > v0 ,F向>F合 外轨道对外侧车轮轮缘有弹力。 (3)当v < v0 ,F向 6.要使火车转弯时损害最小,对行驶的速度有什么要求?
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