内容正文:
2.3圆周运动的案例分析 编号:⑧
恒口高级中学
编写人: 史胜波
审核人:
师评:
课时:2课时
班级:
姓名:
学号:
【学习目标】:
1.进一步理解向心力是使物体产生向心加速度的原因.
2.会在具体问题中分析向心力的来源,并能初步应用公式计算.
3.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.
【学习重点与难点】:
会在具体问题中分析向心力的来源,并结合牛顿运动定律求解有关问题.
自主学习:
1.匀速圆周运动
(1)定义:线速度 的圆周运动.
(2)性质:向心加速度大小 ,方向 的变加速曲线运动.
(3)质点做匀速圆周运动的条件:
合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向 。
2.非匀速圆周运动
(1)定义:线速度大小、方向均 的圆周运动.
(2)合力的作用
①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度,Ft=mat,它只改变速度的 .
②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度,Fn=man,它只改变速度的 .
规律总结:不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动,都是由法向(指向圆心)的合外力提供向心力。
3.向心力来源的分析方法
确定圆心所在的平面→找出圆心、半径→受力分析→指向圆心的合力即为向心力。
自主探究:
★探究点一:汽车过拱桥(竖直平面内的圆周运动)
1.汽车过桥时做什么运动?在最高点汽车受什么力的作用?与在平直公路上的受力有什么不同?
(
v
R
N
)
2.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.通过分析你可以得出什么结论?汽车在桥顶出现什么现象?
(
R
N
v
)3.当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大,当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象?
4.汽车要能通过桥面最高点的条件是什么?
思考:为什么一般的桥面都建成拱形而不是凹形?
★探究点二:圆锥摆模型
1.结构特点:一根质量和伸长可以不计的细线,系一个可以视为质点的摆球,在水平面内做匀速圆周运动。
2.受力特点:只受两个力即竖直向下的重力mg和沿摆线方向的拉力T。两