6.4生活中的圆周运动 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

( 尚德明礼 勤学笃行 )哈尔滨市162中学教学案 学科：____物理_____ 学年：____高一_____ 设计教师：__盖民_ 审核教师：_____史亚博__________ 设计时间：2024.3.12_ 使用时间：_____________ 课题 6.4生活中的圆周运动（1） 课型 新授课 学习 目标 知识 目标 1能定性分析火车外轨比内轨高的原因。2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。3.会用牛顿第二定律分析圆周运动。 品格及能力培养 通过实验研究体会得出物理规律的研究方法 学习重点 能够分析具体问题中向心力的来源，解决生活中的圆周运动问题 学习难点 能够分析具体问题中向心力的来源，解决生活中的圆周运动问题 学习方法和手段 实验归纳 教师点拨 预学检测： 向心力方向 向心力大小Fn= = = = 课中研学 ： 1.你能根据生活经验说出火车的车轮的特点吗？转弯处轨道什么特点？为什么这样设计？ 2.设当火车转弯时，轨道平面与水平面间夹角是θ，拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车轮与轨道间无侧向压力，火车的速度V0是到大？ 思考：转弯时V>V0会对_______轨有压力 V<V0会对_______轨有压力 3拱形桥 （1）汽车质量m，凸形桥的半径为r，汽车在桥面最高点的速率为v，则在最高点对桥的压力是多少？汽车处于 重状态 引申：若压力为0则汽车的速度多大？ 当汽车速度v≥ 汽车会出现什么情况? 汽车处于 重状态 (2) 汽车质量m，凹形桥的半径为r，汽车在桥面最低点的速率为v，则在最低点对桥的压力是多少？汽车处于 重状态 达标验收： 1．(多选）在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（ ） A．减轻火车轮子挤压外轨 B．减轻火车轮子挤压内轨 C限制火车向外脱轨 D．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力 2.如图所示，半径为R的光滑半球，固定在水平面上，顶部有一个小物体，今给它一个水平的初速度v0=，则物体将 A.沿球面下滑到M点 B立即离开半球做平抛运动 C.先沿球面下滑到某一点N，便离开球面做斜抛运动 D.按半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动 3.汽车与公路面的动摩擦因数为μ=0.1，公路某转弯处的圆弧半径为R=4 m.若路面水平，要使汽车转弯时不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2） 引申：若在车不减速的情形下仍能安全高速 的通过公路的拐弯处，路面应怎样设计？ 4.一辆质量m=20 t的小轿车，驶过半径R=90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g取10 m／s2.求： 1）若桥面为凹形，汽车以20 m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大? 2）若桥面为凸形，汽车以10 m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大? 3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力? 5. 如图6-8-2所示，质量m=2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m.如果桥面承受的压力不得超过3.0×105 N，则： (1) 汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？（g取10 m/s2 感悟随笔 学科网（北京）股份有限公司 $$