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课件网) 教科版物理必修2 圆周运动的实例分析 康巴什大桥 九眼桥 小结 不同桥面,车的受力情况 问题1 汽车通过拱桥顶时,汽车的运动轨迹? v 活动1 汽车过拱形桥 问题2 汽车过桥顶的向心力由谁提供? FN G 问题3 问题4 向心力与速度有怎样的关系? 动1 例题 质量为 的汽车,以速度 通过拱形桥最高点时,若桥面圆弧半径为 ,则汽车对拱桥的压力多大? v mg 失重 当 时汽车对桥的压力为零。 FN 根据牛顿第三定律得: 解:由题意可得 根据牛顿第二定律: 即 动1 问题5 汽车速度越大对桥的压力越大 FN G 超重 凹形桥问题该如何处理? 解:由题意可得 根据牛顿第二定律: 根据牛顿第三定律得: 即 小结 通过不同桥面,压力与重力的关系 动1 竖直面内的圆周运动模型 FN G mg FN 活动2 火车转弯 火车在水平轨道转弯,其轨道平面在哪里? 问题1 问题2 火车在水平轨道上转弯,什么力来提供向心力? 向心力 F 由外侧轨道对轮缘的压力提供 G F 水平面内 某铁路水平弯道处,,轨道半径 ,轨道宽 ,规定的转弯速度 ,当一列质量为 的火车在此弯道转弯时,外轨与轮缘间的压力多大? 问题3 解:由题意可得 (2)火车转弯所需的向心力: 当外轨略高于内轨时: 问题4 你想如何解决这一问题? G F (1)火车做圆周运动的轨道平面: 水平面内的圆周运动 由G和 的合力提供一部分向心力 例题 由牛顿第二定律可得 解得 θ一般较小,可近似认为 则 火车质量为m, 轨距是L,转弯半径为R,火车转弯时速度为 ,要使外轨和轮缘之间无挤压,则内外轨的高度差h应为多少 解:根据力的合成可得 在实际中,铁轨修好之后h、R、L一定,又 是定值,所以火车拐弯时的车速是一定值。 当火车行驶速率 当火车行驶速率 外轨对轮缘有侧压力 内轨对轮缘有侧压力 思考 一、处理圆周运动的一般步骤是什么? 1、明确研究对象,找到圆周运动的轨道面,确定圆心 2、进行受力分析 3、求出在半径方向的合力,即所需的向心力 4、运用牛顿第二定律列方程求解 小结 小结 二、生活中的圆周运动问题可建立何种模型? 火车转弯,建立水平面内圆周运动模型。 汽车过桥,建立竖直面内的圆周运动模型。 作业: 1、仔细阅读本节教材内容; 2、完成学案的练习题部分。 谢谢大家,辛苦啦!《圆周运动的实例分析》教学设计 一、教材依据 本节课是教科版高中物理必修2第二章《研究圆周运动》的第3节《圆周运动的实例分析》。 二、设计思路 (一)、指导思想 ①突出科学的探究性和物理学科的趣味性; ②体现了以学生为主体的学习观念;注重了循序渐进性原则和学生的认知规律,使学生从感性认识自然过渡到理性认识。 (二)、设计理念 本节对学生来说是比较感兴趣的,要使学生顺利掌握本节内容。引导学生在日常生活经验的基础上通过观察和主动探究和归纳,就成为教学中必须解决的关键问题。所以在本节课的设计中,结合新课改的要求,利用“六步教学法”:教师主导———提出问题;学生探求———发现问题;主体互动———研究问题;课堂整理———解决问题;课堂练习———巩固提高;反思小结———信息反馈,为学生准备了导学提纲,重视创设问题的情境,引导学生分析现象,归纳总结出实验结论。 教材分析 本节是《研究圆周运动》这一章的核心,它既是圆周运的向心力与向心加速度的具体应用,也是牛顿运动定律在曲线运动中的升华,它也将为学习后续的万有引定律应用、带电粒子在磁场中运动等内容作知识与方法上的准备。 本节通过对汽车、火车等交通工具等具体事例的分析,理解圆周运动规律分析和解决物理问题的方法。在本节教学内容中,圆周运动与人们日常生活、生产技术有着密切的联系,本节教材从生活场景走向物理学习,又从物理学习走向社会 ... ...