高中物理必修2第五章课题：生活中的圆周运动课时：1课时使用时间：年月日第二备课小组执笔人：化晓亮审稿人：冯巧红【第1课时】温故互查：1．什么是向心力、向心加速度？（1）做匀速圆周运动的物体受到的始终指向的合力，叫做向心力。注意:向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力。向心力的作用效果：只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。（2）做匀速圆周运动物体的沿半径指向的加速度，叫做向心加速度。2．向心加速度和向心力的大小怎样计算？（1）、向心加速度公式：an＝＝＝（2）、向心力公式：F＝＝＝二、学习目标：知识与技能1．能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因2．能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题3．知道航天器中的失重的本质4．知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止过程与方法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．3．通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力．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．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．3．对变速圆周运动的理解和处理．三、问题导学（认真阅读教材p23-p26，独立完成下列问题）（一）车辆转弯问题的研究1、火车转弯：(1)内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由_____________力提供。(2)外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由________________提供。如图示知h,L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?思考与交流1、如果超速行驶会怎么样？如果减速行驶呢？2、各种车辆在公路上行驶，向心力怎样提供？（二）拱形桥问题情境：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．（请独立画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力．）引导：请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时，汽车的速度有多大．当汽车的速度大于这个速度时，会发生什么现象?合作交流：下面再一起共同分析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些还是小些？（三）航天器中的失重现象从刚才研究的一道例题可以看出，当汽车通过拱形桥凸形桥面顶点时，如果车速达到一定大小，则可使汽车对桥面的压力为零．如果我们把地球想象为特大的“拱形桥”，则情形如何呢?会不会出现这样的情况；速度达到一定程度时，地面对车的支持力是零?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少?驾驶员躯体各部分之间的压力是多少?他这时可能有什么感觉?（学生独立分析以上提出的问题，并在练习本上画出受力分析图，尝试解答．）引导：假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力．试求座舱对宇航员的支持力．此时飞船的速度多大?通过求解．你可以得出什么结论?（四）离心运动引导：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因．合作交流：请同学们结合生活实际，举出物体做离心运动的例子．在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?（五）学生展示及例题分析一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：(1)若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形，汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力四．自学检测1．火车在转弯行驶时，需要靠铁轨的支持力提供向心力。下列关于火车转弯的说法中正确的是()A．在转弯处使外轨略高于内轨B．在转弯处使内轨略高于外轨C．在转弯处使内轨、外轨在同一水平高度D．在转弯处火车受到的支持力竖直向上2．汽车以—定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是()A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重