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1、5.7 生活中的圆周运动学习目标1.知道铁路弯道的设计特点及依据。2.会分析、计算汽车过拱形桥最高点及凹形桥最低点时的受力及运动情况。3.会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。4.能够运用圆周运动所学习规律去分析、处理实际生活中的具体问题。学习目标【物理观念】树立相互作用观念，进一步加深对向心力的认识，会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。【科学思维】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，提高分析和解决问题的能力。【科学探究】感受物理学基本规律的简洁性与普适性，激励对科学的探索。【科学态度与责任】通过向心力在具体问题中的应用，
2、培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。新乡市第四十二中学Xinxiang No.42 Middle School一、火车转弯问题自主学习 一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）自主学习 一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）N NG GFN这样的设计有没有什么危害和不足？思考讨论 鉴于以上存在的实际问题，在火车转弯的时候应
3、采取怎样的措施进行有效的改进呢？实际在火车的轨道设计中，实际在火车的轨道设计中，大部分向心力通过垫高外轨获得，大部分向心力通过垫高外轨获得，小部分向心力利用轮缘获得小部分向心力利用轮缘获得。F FN NG GF Fn n垂直轨道面的支持力垂直轨道面的支持力FN火车向心力的来源：火车向心力的来源：竖直向下的重力竖直向下的重力G由由G和和FN的合力提供的合力提供类似原理的应用 是不是轨道有高度差就可以肆无忌惮的任意转弯了？当当vv0时：时：当当vmg汽车对桥面的压力汽车对桥面的压力超重失重状态超重失重状态最高点最高点最低点最低点失重超重归纳总结归纳总结练习练习1：一辆卡车在丘陵地匀速行驶：一辆卡车
4、在丘陵地匀速行驶,地形如图所示地形如图所示,由于轮胎由于轮胎太旧太旧,途中爆胎途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是爆胎可能性最大的地段应是()A.a处处B.b处处C.c处处D.d处处abcdD课堂练习练习练习2：一辆质量一辆质量m2t的轿车，驶的轿车，驶过半径过半径R90m的一段凸形桥面，的一段凸形桥面，g10m/s2，求：，求：(1)轿车以轿车以10m/s的速度通过桥面最的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？高点时，对桥面的压力是多大？(2)在最高点对桥面的压力等于轿车在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多重力的一半时，车的速度大小是多少？少？(1)(1)轿车在最高点
5、轿车在最高点解：解：根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为为1.78104N(2)(2)N课堂练习练习练习2：一辆质量一辆质量m2t的轿车，驶的轿车，驶过半径过半径R90m的一段凸形桥面，的一段凸形桥面，g10m/s2，求：，求：(1)轿车以轿车以10m/s的速度通过桥面最的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？高点时，对桥面的压力是多大？(2)在最高点对桥面的压力等于轿车在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多重力的一半时，车的速度大小是多少？少？圆周运动圆周运动支持力？支持力？(1)(1)轿车在最高点轿车在最高点解析解析根据牛顿第三定律，轿
6、车对桥面压力根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为为1.78104N(2)(2)N课堂练习二、汽车过桥问题1.汽车过拱形桥最高点时,对桥面的压力小于重力。2.汽车过凹形桥最低点时,对桥面的压力大于重力。课堂小结v过大时:外侧轨道与轮之间有弹力v过小时:内侧轨道与轮之间有弹力一、火车转弯问题1.向心力的来源:外轨高于内轨时且速度合适时,重力与支持力的合力提供了火车转弯的向心力。2.转弯处火车运行速度有限制。地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R R（R=6400kmR=6400km），），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零零？课堂小结