高中物理 第五章 第七節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修21

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第七節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、知識(shí)與技能 （1）知道生活中常見圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)分析常見圓周運(yùn)動(dòng)向心力來源 （2）知道航天器中失重現(xiàn)象的本質(zhì) （3）知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生條件，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止 （4）通過生活中圓周運(yùn)動(dòng)的分析，進(jìn)一步掌握運(yùn)用牛頓第二定律解題的思路與方法 2、過程與方法： （1）培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題的程序和方法．通過典型問題的一題多解、變式應(yīng)用得出一般性的規(guī)律 （2）培養(yǎng)學(xué)生比較分析、總結(jié)歸納的能力． 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）體會(huì)牛頓定律解決問題的廣泛性以及科學(xué)方法提煉的重要性； （2）通過實(shí)際問題的解決體會(huì)物理源于生活，物理用于生活 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 1、重點(diǎn)：運(yùn)用牛頓第二定律（向心力公式）解決圓周運(yùn)動(dòng)的思路與方法 2、難點(diǎn)：分析圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例中向心力來源是教學(xué)難點(diǎn) 【教學(xué)設(shè)計(jì)】： 一、 課前熱身 1、 距水平轉(zhuǎn)盤中央1m處有一質(zhì)量為1kg的小物體隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果物體的線速度為0.5m/s，物體收到的摩擦力大小和方向分別是多少？ 思考：轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速越大，物體轉(zhuǎn)動(dòng)需要的向心力如何變化？ 2、 如果物體和轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦和滑動(dòng)摩擦力相等，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，若物體能夠相對(duì)轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，其線速度的最大值是多少？ 思考：若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速再增加，物體還能否繼續(xù)沿原軌道做圓周運(yùn)動(dòng)？ 說明：通過本環(huán)節(jié)復(fù)習(xí)回顧圓周運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)，同時(shí)為離心運(yùn)動(dòng)的引入做好鋪墊。 二、重點(diǎn)討論 （一）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止 1、何為離心運(yùn)動(dòng)？ 2、 物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件： 3、 離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用： 合作探究1： 舉例說明離心運(yùn)動(dòng)在生活當(dāng)中有哪些有益的應(yīng)用？ 說明：學(xué)生討論匯報(bào)，教師總結(jié) 4、離心運(yùn)動(dòng)的防止-------車輛彎道的設(shè)計(jì) （1）觀察火車車輪、軌道特點(diǎn)，試分析它上面突出輪緣的作用。 （2）、當(dāng)火車拐彎做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，若兩條軌道高度相同，則它做圓周運(yùn)動(dòng)的圓周平面在哪？向心加速度方向如何？又是誰提供了向心力？ 合作探究2：采取什么措施車輛才能安全轉(zhuǎn)彎呢？ 小結(jié)：防止車輛脫軌的做法： （二）汽車過橋問題 合作探究3:汽車過凹形橋和拱形橋時(shí)對(duì)路面壓力與重力的關(guān)系如何？速度能否太大？ 1、完成以下兩題，思考汽車過拱形橋和凹形橋時(shí)速度能否過大？ 2、質(zhì)量為m汽車以速度v通過半徑r的凹形橋面，在最低點(diǎn)時(shí)，車對(duì)凹形橋的壓力多大？ 3、質(zhì)量為m汽車在橋面以速度v行駛時(shí)，橋面的圓弧半徑為r，試求汽車通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力。 4、若將地球看成一個(gè)大的拱橋，而汽車以此速度行駛，又將會(huì)有怎樣的事情發(fā)生？ 汽車過橋注意問題： （三）航天其中的失重現(xiàn)象 三 成果總結(jié) 知識(shí)提煉： 存在疑惑： 四 跟蹤訓(xùn)練 質(zhì)量為2.0103kg的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4104N。汽車經(jīng)過半徑為50m的彎路時(shí)，如果車速達(dá)到20m/s，這輛車會(huì)不會(huì)發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)？ 五、作業(yè)：課后練習(xí) 3