高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动4 生活中的圆周运动精品教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动4 生活中的圆周运动精品教学ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了学生小实验，教学目标，铁路转弯问题，车轮构造介绍，水平弯道，F8×105N，对杯中的水，汽车过桥问题，思考与讨论1，思考与讨论2等内容，欢迎下载使用。
日常生活中的圆周周运动实例!
自制水流星，装入水以不同的速度在竖直平面内做圆周运动，观察所发生的现象，体会运动过程绳对手拉力的变化。
知识与技能1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力．会在具体问题中分析向心力的来源．2．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．过程与方法1．通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力．2．通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力．
情感、态度与价值观1．通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题． 2．养成良好的思维表述习惯和科学的价值观． 教学重点 1．理解向心力是一种效果力． 2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题．教学难点 1．具体问题中向心力的来源． 2．关于对临界问题的讨论和分析．
1、什么叫向心力？公式？
2、物体做匀速圆周运动时，受力有何共同点? 分析圆周运动的基本步骤是什么?
“供需”平衡 物体做匀速圆周运动
提供物体做匀速圆周运动的力
物体做匀速圆周运动所需的力
从“供” “需”两方面研究生活中的圆周运动
通过圆周运动实例理解向心力公式
在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受几个力作用？这几个力的关系如何？那火车转弯时情况会有何不同呢？火车转弯时是在做圆周运动，那么是什么力提供向心力？
外轨对轮缘的弹力提供向心力
　　轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！
　若外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？
例2、火车速度为30m/s，弯道的半径R =900m，火车的质量m =8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？
请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道
【物理与生活】假设你是一位从事铁路设计的工程师，你认为火车提速有必要对铁路拐弯处进行改造吗？应如何改造？
【探究最佳方案及分析:轨道平面外高内低】
此时火车转弯速度是多少？
重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力
则可由外轨提供侧压力F弥补.
则可由内轨提供侧压力来平衡
火车转弯过快出现翻车事故
类比分析：公路弯道 赛道为何外高内低？
拓展练习1：分析做圆周运动的物体受力情况
例、绳系着装水的桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m=0.5kg，绳长L=40cm.求桶在最高点水不流出的最小速率？(g取10m/s2)
此时，杯中的水恰不流出，重力提供水做圆周运动所需的向心力。若转速增大，分析向心力的来源。
若转速增大 时，即 时，重力已不足以提供水做圆周运动所需向心力，此时杯底对水是有压力的，即
由此可知，v越大，水对杯子的压力越大。
表演“水流星”节目的演员，只要保持杯子在圆周运动最高点的线速度不得小于
1.汽车过凸桥：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，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．
1、汽车静止在桥上与通过过桥时的状态是否相同？
2、汽车过凸桥，在最高点 时，车对凸桥的压力怎样？
根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？
根据牛顿第三定律：F压=FN
由上式可知，v增大时，F压减小，当 时，F压=0；当 时，汽车将脱离桥面，发生危险。
请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重量大还是小？
F合=FＮ －G F向=mv2/r 由 F合= F向 FＮ －G =mv2/r FＮ =G＋mv2/r
1、有无可能做这样的运动？若可能应满足怎样的条件？
二、自主探究 合作交流
汽车过桥即竖直平面内的圆周运动
这就是桥为什么不设计成凹形，而设计成拱形的原因
质量为m的小球用长为L的细线连接着，使小球在水平面内作匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为 ，试求其角速度的大小？
对小球而言，只受两个力，重力和细线拉力，这两个力的合力 提供向心力，知道半径
所以由 得
小结牢记：研究圆周运动的思路
从“供”“需”两方面来进行研究：“供”——分析物体受力，求沿半径 方向的合外力“需”——确定物体轨道，定圆心、找 半径、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡则做圆周运动
该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞机中．