第六章 4.生活中的圆周运动(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第二册同步学习指导（人教版2019）

４. 生活中的圆周运动 目标体系构建 　 对应学生用书学案Ｐ４６明确目标􀅰梳理脉络 课程标准 　 　 １. 能用牛顿第二定律分析 匀速圆周运动的向心力ꎮ ２. 了解生产生活中的离心 现象及其产生的原因ꎮ 素养目标 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 　 对应学生用书学案Ｐ４７教材梳理􀅰落实新知 知识点 １ 火车转弯 　 　 １.火车在弯道上的运动特点 火车在弯道上运动时实际上在做 　 圆周 运动　 ꎬ因而具有 　 向心　 加速度ꎬ由于其质量 巨大ꎬ所以需要很大的向心力ꎮ 　 　 ２.火车转弯时向心力的来源分析 (１)若转弯时内外轨一样高ꎬ火车转弯时ꎬ 外侧车轮的轮缘挤压外轨ꎬ火车的向心力由外 轨对车轮轮缘的 　 弹力　 提供(如图所示)ꎬ由 于火车的质量很大ꎬ转弯所需的向心力很大ꎬ铁 轨和车轮极易受损ꎮ (２)若转弯时外轨略高于内轨ꎬ根据转弯处 轨道的半径和规定的行驶速 度ꎬ适当调整内外轨的高度差ꎬ 使转弯时所需的向心力由 　 重力 ｍｇ　 和 　 支持力 ＦＮ　 的 合力提供ꎬ从而减轻外轨与轮 缘的挤压ꎬ如图ꎮ 『判一判』 (１)铁路的弯道处ꎬ内轨高于外轨ꎮ ( × ) (２)火车转弯时的向心力一定是重力与铁轨支 持力的合力提供的ꎮ ( × ) 知识点 ２ 汽车过拱桥 汽车过凸形桥 汽车过凹形桥 受力 分析 向心力 Ｆｎ ＝ 　 　 　 　 　 ＝ ｍ ｖ２ Ｒ Ｆｎ ＝ 　 　 　 　 ＝ ｍ ｖ２ Ｒ 对桥的 压力 ＦＮ′ ＝ 　 　 　 　 　 ＦＮ′ ＝ 　 　 　 　 　 结论 汽车对桥的压力小于汽 车的重力ꎬ而且汽车速度 越大ꎬ对桥的压力 　 　 　 越小　 汽车对桥的压力大于 汽车的重力ꎬ而且汽车 速度越大ꎬ 对桥的压 力 　 越大　 　 　 『判一判』 (１)汽车驶过拱形桥顶部时ꎬ对桥面的压力等于 车重ꎮ ( × ) (２)汽车行驶至凹形桥底部时ꎬ对桥面的压力大 于车重ꎮ ( √ ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 049 {#{QQABIYoAggiAABAAAQhCUwVgCEEQkBECAAoGxBAEMAIBQAFABAA=}#} 『选一选』 　 　 (２０２３􀅰吉林松原市高一月考)如图所示ꎬ 某幼儿园的两位小朋友在玩荡秋千ꎬ秋千的两 根绳长相等ꎬ在摆动过程中ꎬ绳子所受拉力最大 的时候是秋千 ( Ｂ ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 Ａ. 摆到最高点时 Ｂ. 摆到最低点时 Ｃ. 在上摆过程中 Ｄ. 在下摆过程中 知识点 ３ 航天器中的失重现象 　 　 １.向心力分析 宇航员受到的 　 地球引力与座舱对他的 支持力的合力　 提供向心力ꎬＦ引 － ＦＮ ＝ ｍ ｖ２ ｒ ꎬ所 以 ＦＮ ＝ 　 　 　 　 　 ꎮ ２.完全失重状态 当 ｖ ＝ 　 　 　 　 时ꎬ座舱对宇航员的支持力 ＦＮ ＝ ０ꎬ宇航员处于 　 完全失重　 状态ꎮ 『判一判』 　 绕地球做匀速圆周运动的航天器中的航天员 处于完全失重状态ꎬ故不再受重力ꎮ ( × ) 知识点 ４ 离心运动 　 　 １. 定义:做圆周运动的物体 　 沿切线　 飞 出或做逐渐远离圆心的运动ꎮ ２.原因:向心力突然消失或 合力不足以　 提供所需的向心力ꎮ ３.离心运动的应用和防止 (１)应用:离心干燥器ꎻ洗衣机的 脱水筒　 ꎻ 离心制管技术ꎮ (２)防止:汽车在公路转弯处必须 　 限速 行驶　 ꎻ转动的砂轮、飞轮的转速不能太高ꎮ 『判一判』 (１)做离心运动的物体可以沿半径方向向外 运动ꎮ ( × ) (２)做离心运动的物体受到离心力的作用ꎮ ( × ) 『想一想』 　 　 游乐场的旋转盘上ꎬ开始时有的人离转轴 近一些ꎬ有的人离转轴远一些(如图)ꎮ 当旋转 盘加速时ꎬ哪些人更容易发生滑动? 为什么? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课内互动探究 　 对应学生用书学案Ｐ４８细研深究􀅰破疑