内容正文:
008 德才高中物理学科学案 编写:
课题
6.4 生活中的圆周运动1
学习目标
1. 能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因
2. 能找出具体圆周运动向心力的来源
3. 知道离心运动及产生的条件,了解离心运动的应用和防止
学习重点
理解向心力是一种效果力,能找出向心力的来源并结合牛顿运动定律求解
学习难点
对变速圆周运动的理解和处理.
合作探究
1、 知识回顾
1、 匀速圆周运动:
2、 向心加速度:an= = = = =
3、 向心力方向:沿半径方向指向 ,与线速度方向 。
4、 向心力:F= = = = = =
5、 向心力作用:产生 改变线速度的 。
2、 生活中的圆周运动
思考:汽车转弯是由什么来提供向心力?
如果冬天路比较滑,汽车转弯是速度过快会发生什么情况?
下面我们来看看生活中火车转弯的情况和汽车有什么不同?
1、 火车转弯问题:
轮缘的结构示意图:
⑴平转:a:受力情况: 、 、 。
b:向心力来源: 。
c:向心力大小: 。
危害: 。
⑵斜转:a:受力情况: 、 。
b:向心力来源: 。
c:向心力大小: 。
作用: 。
⑶火车进入弯道速度:
。
讨论:
a:当V>V额时,火车对 有作用力。
b:当V<V额时,火车对 有作用力。
练习:公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处( )
A.路面外侧高内侧低
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc 的值变小
变式:长度不同的两根细绳,悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内作圆锥摆运动,如下图所示,则( )
A.它们的周期相同
B.较长的绳所系小球的周期较大
C.两球的向心力与半径成正比
D.两绳张力与绳长成正比
讨论:①下图中的运动,什么来提供向心力?如果速度过大转弯时会发生什么情况?
②那飞机转弯时呢?
2.离心运动:
①离心运动: 。
②离心运动的条件:
当外界提供的指向圆心的合力F 小于mrω2
做 运动。
当外界提供的指向圆心的合力F 等于mrω2
做 运动。
当外界提供的指向圆心的合力F 大于mrω2
做 运动。
③离心运动的本质: 。
例题: 如图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(