1/4課時(shí)5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1.能定性分析火車軌道拐彎處外軌比內(nèi)軌高的原因。2.能定量分析汽車過拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問題。3.知道航天器中失重現(xiàn)象的本質(zhì)。4.會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)。1.火車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際做圓周運(yùn)動(dòng)，因而具有向心加速度，由于其質(zhì)量巨大，需要很大的向心力。若內(nèi)、外軌一樣高，火車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由外軌對(duì)輪緣的彈力提供的，由于火車質(zhì)量太大，靠這種方法得到向心力極易使鐵軌和車輪受損。在修筑鐵路時(shí)，要根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)、外軌的高度差，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力G和支持力F的合力F來提供。這樣就減輕了輪緣與軌道的擠壓。2.汽車在拱形橋上行駛到最高點(diǎn)時(shí)的向心力是由重力和支持力的合力提供的，方向豎直向下，此時(shí)汽車對(duì)橋的壓力FN'-(填“>”“=”或“<”)G,汽車行駛到最高點(diǎn)的速度越大，F(xiàn)N'就越小-。3.汽車在凹形橋上行駛通過橋最低點(diǎn)的向心力是由支持力和重力的合力提供的，方向豎直向上,此時(shí)汽車對(duì)橋的壓力FN'>--(填“>”“=”或“<”)G。4.航天員隨宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力是由萬有引力和支持力的合力提供的；當(dāng)飛船的飛行速度v=時(shí),航天員對(duì)座艙的壓力FN'=0，此時(shí)航天員處于完全失重狀態(tài)。

5.離心運(yùn)動(dòng)有很多應(yīng)用，離心干燥器就是利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置。6.在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需向心力F將大于最大靜摩擦力F，汽車將做心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此，在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。主題1：鐵路的彎道問題：觀察鐵路的直道和彎道可以發(fā)現(xiàn)直道的兩軌是等高的,彎道兩軌是不等高的(外高內(nèi)低)。(1)火車在平直軌道上勻速行駛時(shí)受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的合力是多大?(2)假設(shè)火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎，誰來提供火車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?這樣設(shè)計(jì)的危害是什么?(3)火車在傾斜的彎道上通過時(shí)都規(guī)定了最佳行駛速度(v0)，規(guī)定這個(gè)速度是要達(dá)到什么目的?當(dāng)火車的實(shí)際速度v>v0或v<v0時(shí)(設(shè)火車依然正常行駛)，內(nèi)、外軌對(duì)火車的擠壓作用是怎樣的呢?主題2：汽車過拱形橋問題：(1)如圖甲所示，汽車通過拱形橋面最高點(diǎn)處受力特征是怎樣的?如圖乙所示，汽車通過凹形路面最低點(diǎn)處受力特征是怎樣的?請(qǐng)?jiān)趫D中畫出受力示意圖。(2)乘坐汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)有什么感覺?是超重還是失重?通過凹形路面最低點(diǎn)有什么感覺?是超重還是失重?(可以結(jié)合乘電梯和過山車的感覺)(3)汽車以不變的速率通過如圖丙所示的起伏路面，a、b、c、d四個(gè)位置中爆胎可能性最大的位置在哪點(diǎn)?主題3：航天器中的失重現(xiàn)象問題：(1)如圖所示,一個(gè)人站在飛機(jī)上繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這個(gè)人(用虛線上的質(zhì)點(diǎn)表示)受幾個(gè)力作用，處于什么狀態(tài)?(2)若要使這個(gè)人處于完全失重狀態(tài)，飛機(jī)(實(shí)際上就成了航天器)繞地球飛行的速度應(yīng)是多大?(假設(shè)地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，航天員受到的地球引力近似等于他在地面時(shí)的重力)知識(shí)體系梳理1.圓周運(yùn)動(dòng)外軌對(duì)輪緣的彈力軌道的半徑行駛速度高度差向心力支持力FN2.重力和支持力的合力豎直向下<小3.支持力和重力的合力豎直向上>4.萬有引力和支持力的合力gR完全失重5.離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉6.車輪與路面間的靜摩擦力最大靜摩擦力Fmax離心運(yùn)動(dòng)規(guī)定的速度重點(diǎn)難點(diǎn)探究主題1：(1)火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力。這四個(gè)力的合力為零，其中重力和支持力是一對(duì)平衡力，牽引力和摩擦力是一對(duì)平衡力。(2)由外軌對(duì)輪緣擠壓的彈力提供。由于火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大，因此，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞,輪緣也容易損壞。(3)火車在傾斜的彎道上通過時(shí)都規(guī)定了最佳行駛速度(v0)，此時(shí)火車受到的重力和支持力的合力(水平)指向圓心，內(nèi)、外軌對(duì)火車無擠壓作用，其受力情況如圖所示。當(dāng)v>v0時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；當(dāng)v<v0時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力。主題2：(1)汽車通過拱形橋面最高點(diǎn)處受力情況如圖甲所示，汽車受到的支持力小于重力，豎直方向合力向下；汽車通過凹形路面最低點(diǎn)處受力如圖乙所示，汽車受到的支持力大于重力，豎直方向合力向上。甲乙(2)乘坐汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)有失重的感覺，通過凹形路面最低點(diǎn)有超重的感覺。(3)汽車在d位置爆胎可能性最大，因?yàn)閐位置是凹形路面，