课外读物教案推荐

第五章

曲线运动

第七节

生活中的圆周运动

课型：新授课

主备人：盛捷

审核：高一物理备课组

一、学习目的：（1）通过对生活中的圆周运动分析，会在具体问题中分析向心力的来源。

（2）能理解运用圆周运动的规律解释和处理生产和生活中的具体实例。

二、学习重点和难点：

重点：理解向心力是一种效果力，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。

难点：具体问题中向心力的来源，关于对临界问题的讨论和分析，对变速圆周运动的理解和处理。

三、学习过程

一）课前自主学习：

生活中你能常见到的圆周运动有哪些？有没有思考过为什么会呈现这些运动？由谁提供了物体作圆周运动的向心力？

二）课上自主学习：

教、学札记

同学们在生活中是否留意到圆周运动？观察生活我们其实可以看到

许多圆周运动，例如：在水平路面上转弯做圆周运动的汽车，场地自行

车赛，翻滚的过山车等等，这些运动中又包含哪些物理规律呢？让我们

来探讨一下。

1．

向心力的来源

1）

汽车在水平路面上转弯。如果小车所做

2）摩托车飞车走壁

运动是匀速圆周运动，请分析小车的受力情况。

3）翻滚的过山车

4）在图示的弯道转弯的汽车

如何理解向心力是效果命名的力？在实际案例中又有哪些力充当了向心力？

1

2．

结合圆周运动的规律和牛顿运动定律解决相关问题

教、学札记

拱形桥问题：

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。通过分析，

你可以得出什么结论？

结论：

。

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还是小呢？

课堂训练

一辆质量m=2.0 t的小轿车，驶过半径R=90 m的一段圆弧形桥面，重力

2加速度g=10 m/s.求：

1．若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力？

2．若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力？

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？

2

过山车通过圆轨道最高点和汽车通过桥的最高点又有何区别呢？小车又是靠什么

力提供了所做圆周运动的向心力？对小车进行受力分析。

如果小车中坐着一名旅客，是否一定需要由安全带拉住才能不掉下来？

离心运动

1）汽车、自行车等在水平面上转弯时，为什么速度不能过大？

2）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？

1．提供的外力F超过所需的向心力,物体靠近圆心运动。

2．提供的外力F恰好等于所需的向心力,物体做匀速圆周运动。

3．提供的外力F小于所需的向心力,物体远离圆心运动。

4．物体原先在做匀速圆周运动，突然间外力消失，物体沿切线方向飞出。

离心运动：

。

3

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？

例题：一辆m2.0103kg的汽车在水平公路上行驶，

经过半径r50m的弯路时，如果车速v72km/h，这辆汽车会不会发生侧滑? 已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fmax1.410N．

课堂小结

本节课中需要我们掌握的关键是：一个要从力的方面认真分析，搞清谁来提供

物体做圆周运动所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以变化；另一个方面

从运动的物理量本身去认真分析，看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心

力。如果供需双方正好相等，则物体将做稳定的圆周运动；如果供大于需，则物体

将偏离圆轨道，逐渐靠近圆心；如果供小于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐远离圆

心；如果外力突然变为零，则物体将沿切线方向做匀速直线运动。

随堂练习：

1．

杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆

周运动，若水的质量m＝0．5 kg，绳长l=60cm，求：（1）最高点水不流出的最小

速率，（2）水在最高点速率v＝3 m／s时，水对桶底的压力。

2．

如图所示，圆弧形拱桥AB的圆弧半径为40 m，桥高l0m，一辆汽车通过桥

中央时桥受压力为车重的1/2，汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰无压力，

汽车的落地点离AB中点P多远？

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