人教版 (新课标)必修27.生活中的圆周运动教案

5.8   匀速圆周运动的实例分析

【教学目标】

1、知道向心力，会分析向心力的来源；

2、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求物体在特殊点的向心力和向心加速度。

【重点难点】

1、理解向心力是一种效果力。

2、在具体问题中会分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

【教学方法】

讲授法、分析归纳法、推理法

【教学用具】

投影仪、CAI课件

【教学过程】

一、解题步骤和方法

1、明确研究对象，确定它做圆周运动的轨道平面、圆心和半径。

2、明确研究对象所处的位置和状态，进行受力分析，明确向心力的来源（即哪些力提供了向心力）。

3、建立坐标系（沿半径方向和切线方向建立正交坐标系，并以指向圆心的方向作为x轴的正方向，速度方向作为y轴的正方向），将需要分解的力进行正交分解。

4、根据牛顿第二定律和向心力公式列方程、求解，并检验。

二、火车转弯

火车转弯时需要向心力，由于火车的质量、速度比较大，故所需向心力也很大。如果仅由轮缘和铁轨之间的挤压作用力来提供的话，则轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏。

解决方案：火车外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心”，从而减轻铁轨和轮缘的挤压。

1、受力分析：

2、F＝mg·tanθ≈mg·sinθ＝mgh/d

三、汽车过拱桥

1、凸形拱桥：

2、凹形拱桥：

【课内练习】

【例1】公园游乐场的吊椅随转速n的增加，吊绳与竖直方向的夹角θ也随之增加。如图设吊绳长l。（1）求出θ与n的函数关系，并定性说明θ与n的关系；（2）绳子上的拉力与哪些因素相关，求出绳上拉力的表达式。

【例2】如图，用长为L的细杆拉着质量为m小球在竖直平面内作圆周运动，分析杆的受力与小球运动速度之间的关系。

【例3】如图，用长为L的细线拉着质量为m小球在竖直平面内作圆周运动，分析细线的受力与小球运动速度之间的关系。

【课外作业】

教材P98——（4）、（5）

【板书设计】

【教学随感】