人教版高一物理必修2第二学期6.4生活中的圆周运动

人教版高一物理必修第二册第六章 第五章 抛体运动 第六章 圆周运动 6.4生活中的圆周运动 核心素养目标 1、物理观念：失重现象、离心现象和物体做离心运动的条件。 2、科学思维：通过实验会分析向心力的来源，掌握向心力大小的表达式并会应用公式进行计算，会分析简单情境中的向心力的来源和向心力的应用。 3、科学探究：1.通过观察模型了解火车车轮的特点，会分析火车转弯时向心力的来源。2.通过对向心力公式的推导分析汽车过拱形桥和凹形路面的最低点时的受力、理解航天器中的失重现象。 4、科学态度与责任：分析生产、生活和航天科技中的圆周运动现象，培养学生运用概念、规律解释现象和解决问题的能力，增强责任心和使命感。 教学目标 教学重点：1.定性感知向心力的大小与什么因素有关。 2.学会使用向心力演示器。 教学难点：探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系。 情境导入 火车转弯 任务探究一 生活中的圆周运动 火车转弯时的运动是圆周运动 分析火车的运动回答下列问题 如图所示，如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？需要的向心力由谁来提供？ 轨道水平时，火车受重力、支持力、轨道对轮缘的弹力、向后的摩擦力，向心力由轨道对轮缘的弹力来提供． 任务探究一 当轨道平面与水平面之间的夹角为α，转弯半径为R时，火车行驶速度多大轨道才不受挤压？ 火车受力如图所示， 任务探究一 总结 1、向心力来源：向心力几乎完全由重力G和支持力N的合力提供 F＝mgtanα. 2．规定速度： R为弯道半径，α为轨道所在平面与水平面的夹角，v0为弯道规定的速度 当v＝v0时，F＝F合，这时内、外轨均无侧压力，这就是设计的限速状态 当v>v0时，F>F合，这时外轨对车轮有侧压力，以弥补向心力不足的部分 当v<v0时，F<F合，这时内轨对车轮有侧压力，以抵消向心力过大的部分 任务探究一 运动特点：火车转弯时做圆周运动，具有向心加速度，需要向心力 铁路弯道的特点：转弯处外轨略高于内轨，铁轨对火车的支持力斜向弯道的内侧，此支持力与火车所受重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力． 任务探究一 1.如果铁道弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由　　　　　　　　 提供向心力，由于质量太大，因此需要很 的向心力，靠这种方法得到向心力，不仅铁轨和车轮极易受损，还可能使火车侧翻. 2.铁路弯道的特点 (1)弯道处外轨 内轨. (2)火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的 .支持力与重力的合力指向 . (3)在修筑铁路时，要根据弯道的 和 ，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由 来提供. 火车转弯 任务探究一 外轨对轮缘的弹力 大 略高于 内侧 圆心 半径 规定的行驶速度 重力G和弹力FN的合力 车过拱桥 汽车过拱形桥 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，画出汽车受力分析图，汽车的重力与汽车对桥的压力谁大？ 汽车对桥的压力N′＜汽车的重力mg 压力随汽车速度的增大而减小 任务探究二 当汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢？ 汽车在凹形桥的最低点时对桥的压力大小(受力分析如图) 比汽车的重力大 任务探究二 总结 汽车过拱形桥 汽车在最高点满足关系： (1)当v＝ 时，N＝0. (2)当0≤v< 时，0<N≤mg. (3)当v> 时，汽车将脱离桥面做平抛运动，发生危险． 任务探究二 汽车过凹形桥 汽车在最低点满足关系： 由此可知，汽车对桥面的压力大于其自身重力，故凹形桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥． 任务探究二 拱形桥   汽车过拱形桥 汽车过凹形桥 受力 分析 向心力 mg－FN FN－mg 任务探究二 PPT模板：www.1ppt.com/moban/ PPT素材：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表：www.1ppt.com/tubiao/ PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ 个人简历：www.1ppt.com/jianli/