第四章第3節(jié)向心力的實例分析教學設(shè)計PPT

1、1第3節(jié) 向心力的實例分析21、知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力2、會分析汽車、火車轉(zhuǎn)彎時向心力的來源.3、會用牛頓第二定律和向心力公式分析實際問題.學習重難點重點：1、理解向心力是一種效果力 2在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題難點：對汽車、火車轉(zhuǎn)彎向心力的分析.認真閱讀課本P76-P77完成下列問題。翻開“優(yōu)化探究”P56“新知預(yù)習探究”一、轉(zhuǎn)彎時向心力實例分析.3、空中轉(zhuǎn)彎（1）在水平路面上滑冰運動員和摩托車在拐彎時由誰提供向心力呢？1、水平路面轉(zhuǎn)彎2、傾斜路面上轉(zhuǎn)彎（1）在傾斜路面上汽車和火車在拐

2、彎時由誰提供向心力呢？（2）火車的軌道是怎樣設(shè)計的？請分析說明？在天空中鳥和飛機轉(zhuǎn)彎時由誰提供向心力呢？（2）在水平路面上滑冰運動員和摩托車在拐彎時速度過快或轉(zhuǎn)彎半徑太小時，滑冰運動員和摩托車會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？（3）彎道的限速取決于什么？請分析說明？5思考（1）在水平路面上滑冰運動員和摩托車在拐彎時由誰提供向心力呢？在水平面上拐彎時，有向外側(cè)打滑的趨勢，地面就會對摩托車產(chǎn)生指向內(nèi)側(cè)的摩擦力，這時受到三個力的作用：重力G、支持力N和靜摩擦力f,其中靜摩擦力指向圓心，提供摩托車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力F，即F=f.一、轉(zhuǎn)彎時的向心力實例分析例1.1、水平路面轉(zhuǎn)彎水平路面上轉(zhuǎn)彎(圓周運動)GNf動畫

3、：H02210設(shè)摩托車沿半徑為R的水平圓形跑道以勻速率v行駛，若摩托車與路面的動摩擦因數(shù)為 ，要使摩托車不側(cè)滑，則摩托車行駛的最大速率是多少？解：（2）在水平路面上滑冰運動員和摩托車在拐彎時速度過快或轉(zhuǎn)彎半徑太小時，滑冰運動員和摩托車會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？8由向心力公式：所以，當轉(zhuǎn)彎速度過快或轉(zhuǎn)彎半徑太小時，摩擦力不足以提供摩托車轉(zhuǎn)彎時所需向心力。這時候摩托車將發(fā)生事故。思考在現(xiàn)實生活中，公路和鐵路的彎道通常是外高內(nèi)低，為什么這樣設(shè)計呢？例2.（1）汽車拐彎2、傾斜路面上轉(zhuǎn)彎GNNG汽車在彎道勻速轉(zhuǎn)彎動畫：H02210（1）在傾斜路面上汽車和火車在拐彎時由誰提供向心力呢？11GNNGF汽車拐

4、彎拐彎情景：受力分析：可得：即：由此可知：彎道的限速取決于彎道半徑及傾角。重力與彈力的合力提供向心力。12（2）火車拐彎GNF合 鐵路的彎道通常外高內(nèi)低，當車速按照規(guī)定速度行駛，火車與鐵軌之間無擠壓，有利于保養(yǎng)鐵軌。求火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度？F合=F向 通過彎道的規(guī)定速度取決于彎道的半徑和傾角（2）火車拐彎（火車的軌道是怎樣設(shè)計的？ ）外軌內(nèi)軌思考討論：如果火車轉(zhuǎn)彎時的速度超過了規(guī)定速度，那么哪一道鐵軌會受到車輪輪緣擠壓？如果火車轉(zhuǎn)彎時的速度小于規(guī)定速度，那么哪一道鐵軌會受到車輪輪緣擠壓？思考當v=v0時：當vv0時：當v72 km/h(20 m/s)，F(xiàn)將小于需要的向心力，所差的向心力仍需由外軌對輪緣的彈力來彌補，這樣會出現(xiàn)外側(cè)車輪向外擠壓外軌的現(xiàn)象。(2)如果車速v72 km/h，F(xiàn)將大于需要的向心力，超出的則由內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣的側(cè)壓力來平衡，這樣就出現(xiàn)內(nèi)側(cè)車輪的輪緣向外擠壓內(nèi)軌的現(xiàn)象。答案(1)0.195 m(2)見解析23勻速圓周運動的實例分析受力特點：由于外側(cè)高于內(nèi)側(cè)，重力和支持力的合力提供向心力F=mg tan= m Rv2v= gR tan轉(zhuǎn)彎限速取決于拐彎半徑和斜面傾角1、水平路面轉(zhuǎn)彎.