第七节 生活中的圆周运动
【学习目标】
1、知识与技能
(1)知道生活中常见圆周运动,会分析常见圆周运动向心力来源
(2)知道航天器中失重现象的本质
(3)知道离心运动及其产生条件,了解离心运动的应用和防止
(4)通过生活中圆周运动的分析,进一步掌握运用牛顿第二定律解题的思路与方法
2、过程与方法:
(1)培养学生观察、分析、解决问题的程序和方法.通过典型问题的一题多解、变式应用得出一般性的规律
(2)培养学生比较分析、总结归纳的能力.
3、情感、态度与价值观
(1)体会牛顿定律解决问题的广泛性以及科学方法提炼的重要性;
(2)通过实际问题的解决体会物理源于生活,物理用于生活
【学习重点、难点】
1、重点:运用牛顿第二定律(向心力公式)解决圆周运动的思路与方法
2、难点:分析圆周运动实例中向心力来源是教学难点
【教学设计】:
课前热身
距水平转盘中央1m处有一质量为1kg的小物体随转盘一起做匀速圆周运动,如果物体的线速度为0.5m/s,物体收到的摩擦力大小和方向分别是多少?
思考:转盘转速越大,物体转动需要的向心力如何变化?
如果物体和转盘之间的最大静摩擦和滑动摩擦力相等,动摩擦因数为μ=0.1,若物体能够相对转盘一起运动,其线速度的最大值是多少?
思考:若转盘转速再增加,物体还能否继续沿原轨道做圆周运动?
说明:通过本环节复习回顾圆周运动的基本知识,同时为离心运动的引入做好铺垫。
二、重点讨论
(一)离心运动的应用和防止
1、何为离心运动?
物体做离心运动的条件:
离心运动的应用:
合作探究1:
举例说明离心运动在生活当中有哪些有益的应用?
说明:学生讨论汇报,教师总结
4、离心运动的防止-------车辆弯道的设计
(1)观察火车车轮、轨道特点,试分析它上面突出轮缘的作用。
(2)、当火车拐弯做圆周运动时,若两条轨道高度相同,则它做圆周运动的圆周平面在哪?向心加速度方向如何?又是谁提供了向心力?
合作探究2:采取什么措施车辆才能安全转弯呢?
小结:防止车辆脱轨的做法:
(二)汽车过桥问题
合作探究3:汽车过凹形桥和拱形桥时对路面压力与重力的关系如何?速度能否太大?
1、完成以下两题,思考汽车过拱形桥和凹形桥时速度能否过大?
2、质量为m汽车以速度v通过半径r的凹形桥面,在最低点时,车对凹形桥的压力多大?
3、质量为m汽车在桥面以速度v行驶时,桥面的圆弧半径为r,试求汽车通过最高点时,对桥面的压力。
4、若将地球看成一个大的拱桥,而汽车以此速度行驶,又将会有怎样的事情发生?
汽车过桥注意问题:
(三)航天其中的失重现象
三 成果总结
知识提炼: 存在疑惑:
四 跟踪训练
质量为2.0103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4104N。汽车经过半径为50m的弯路时,如果车速达到20m/s,这辆车会不会发生离心运动?
五、作业:课后练习
第七节 生活中的圆周运动
【学习目标】
1、知识与技能
(1)知道生活中常见圆周运动,会分析常见圆周运动向心力来源
(2)知道航天器中失重现象的本质
(3)知道离心运动及其产生条件,了解离心运动的应用和防止
(4)通过生活中圆周运动的分析,进一步掌握运用牛顿第二定律解题的思路与方法
2、过程与方法:
(1)培养学生观察、分析、解决问题的程序和方法.通过典型问题的一题多解、变式应用得出一般性的规律
(2)培养学生比较分析、总结归纳的能力.
3、情感、态度与价值观
(1)体会牛顿定律解决问题的广泛性以及科学方法提炼的重要性;
(2)通过实际问题的解决体会物理源于生活,物理用于生活
【学习重点、难点】
1、重点:运用牛顿第二定律(向心力公式)解决圆周运动的思路与方法
2、难点:分析圆周运动实例中向心力来源是教学难点
【导学流程】:
课前热身
距水平转盘中央1m处有一质量为1kg的小物体随转盘一起做匀速圆周运动,如果物体的线速度为0.5m/s,物体收到的摩擦力大小和方向分别是多少?
思考:转盘转速越大,物体转动需要的向心力如何变化?
如果物体和转盘之间的最大静摩擦和滑动摩擦力相等,动摩擦因数为μ=0.1,若物体能够相对转盘一起运动,其线速度的最大值是多少?
一、自主探究
(一)离心运动的应用和防止
1、何为离心运动?
答:
物体做离心运动的条件:
离心运动的应用:
4、离心运动的防止-------车辆弯道的设计
(1)观察火车车轮、轨道特点,试分析它上面突出轮缘的作用。
答:
(2)、当火车拐弯做圆周运动时,若两条轨道高度相同,则它做圆周运动的圆周平面在哪?向心加速度方向如何?又是谁提供了向心力?
(3)、这种轨道设计在实际中可取吗?你若是工程师应该怎样设计轨道?作图说明
答:
小结:防止车辆脱轨的做法:
(二)汽车过桥问题
1、完成以下两题,思考汽车过拱形桥和凹形桥时速度能否过大?
2、质量为m汽车以速度v通过半径r的凹形桥面,在最低点时,车对凹形桥的压力多大?
3、质量为m汽车在桥面以速度v行驶时,桥面的圆弧半径为r,试求汽车通过最高点时,对桥面的压力。
4、若将地球看成一个大的拱桥,而汽车以此速度行驶,又将会有怎样的事情发生?
汽车过桥注意问题:
(三)航天其中的失重现象
三 成果总结
知识提炼: 存在疑惑:
四 跟踪训练
质量为2.0103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4104N。汽车经过半径为50m的弯路时,如果车速达到20m/s,这辆车会不会发生离心运动?
六、作业:课后练习
课件22张PPT。§5.7生活中的
圆周运动【学习目标】1、知道生活中常见圆周运动,会分析常见圆周运动向心力来源
2、知道航天器中失重现象的本质
3、知道离心运动及其产生条件,了解离心运动的应用和防止
4、通过生活中圆周运动的分析,进一步掌握运用牛顿第二定律解题的思路与方法
【课前热身】1、距水平转盘中央1m处有一质量为1kg的小物体随转盘一起做匀速圆周运动,如果物体的线速度为0.5m/s,物体受到的摩擦力大小和方向分别是多少?
思考:转盘转速越大,物体受到的摩擦力如何变化?【课前热身】2、如果物体和转盘之间的最大静摩擦和滑动摩擦力相等,动摩擦因数为μ =0.1,若物体能够相对转盘一起运动,其线速度的最大值是多少?
思考:若转盘转速再增加,物体还能否继续沿原轨道做圆周运动?提供物体做圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式供需离心运动定义:物体远离圆心的运动条件:实际提供的向心力不足
或者消失<生活中的圆周运动一、离心运动的应用和防止1、应用合作探究1:
举例说明离心运动在生活当中有哪些有益的应用?用的------洗衣机脱水、管道制作等吃的------棉花糖的制作玩的------旋转魔盘生活中的圆周运动一、离心运动的应用和防止1、应用2、防止合作探究2:采取什么措施车辆才能安全转弯呢?限制入弯速度设计更为合理的弯道火车车轮、轨道特点方案一:水平弯道向心力的来源不可取
GNFn离心运动
不安全!方案二:外轨略高于内轨最佳方案
火车转弯赛车转弯轨道倾斜生活中的圆周运动二、汽车过桥问题合作探究3:汽车过凹形桥和拱形桥时对路面压力与重力的关系如何?速度能否太大?失重超重若地球可以看作是一个巨大的拱形桥当车的速度达到多少时地面对车的支持力为零?
令 ,有:完全失重GFN
三、杂技表演-----水流星生活中的圆周运动思考:若水流星能以圆周运动通过最高点,求其在最高点的速度?总结与作业1、自我总结
2、作业布置:
课后练习1-4做到作业本上谢谢合作