匀速圆周运动的实例分析（通用8篇）

匀速圆周运动的实例分析篇1

教学目标 

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体.

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力.

第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程   求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源.

教学难点 ：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇2

教学目标

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体.

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力.

第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程   求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源.

教学难点：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇3

教学目标：   （一）知识目标：   1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。   2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。   3、会在具体问题中分析向心力的来源。   （二）能力目标：   培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法   （三）德育目标：   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    教学重点：    1、掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式   2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例   教学难点：   理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。   教学方法：   讲授法、分析归纳法、推理法   教学用具：   投影仪、投影片、录像机、录像带   教学步骤：   一、引入新课   1、复习提问：   （1）向心力的求解公式有哪几个？   （2）如何求解向心加速度？   2、引入：本节课我们应用上述公式来对几个实际问题进行分析。   二、新课教学   （一）用投影片出示本节课的学习目标：   1、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。   2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。   3、会在具体问题中分析向心力的来源，并进行有关计算。   （二）学习目标完成过程：   1：关于向心力的来源。   （1）介绍：分析和解决匀速圆周运动的问题，首先是要把向心力的来源搞清楚。   2：说明：   a：向心力是按效果命名的力；   b：任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；   c：不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外，还要另外受到向心力。   3.简介运用向心力公式的解题步骤：   （1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。   （2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力。   （3）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力共式列方程。   （4）解方程，对结果进行必要的讨论。   4、实例1：火车转弯   （1）介绍：火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，那么当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？   （2）放录像、火车转弯的情景   （3）用cai课件分析内外轨等高时向心力的来源。   a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。   b：外轨对轮缘的弹力提供向心力。   c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。   （4）介绍实际的弯道处的情况。   a：用录像资料展示实际的转弯处外轨略高于内轨。   b：用cai课件展示此时火车的受力情况，并说明此时火车的支持力fn的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧。   c：进一步用cai课件展示此时火车的受力示意图，并分析得到：此时支持里与重力的合力提供火车转弯所需的向心力。   d：强调说明：转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力g和支持里fn来提供这样外轨就不受轮缘的挤压了。   5、实例2：汽车过拱桥的问题   （1）放录像展示汽车过拱桥的物理情景（2）用cai课件模拟：并出示文字说明，汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为r，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？

（3）a：选汽车为研究对象   b：对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力   c：上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下   d：建立关系式：   e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以     且   （4）说明：上述过程中汽车做的不是匀速圆周运动，我们仍使用了匀速圆周运动的公式，原因是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同样适用。   三、巩固训练   1、学生解答课后“思考与讨论”   （1）学生先讨论，得到分析结论   （2）cai课件进行模拟，加深印象2、如图所示，自行车和人的总质量为m，在一水平地面运动，若自行车以速度v转过半径为r的弯道，求：（1）自行车的倾角为多大？   （2）自行车所受地面的摩擦力为我大？   四、小结   1：物体除受到各个作用力外，还受一个向心力吗？   2：用向心力公式求解有关问题时的解题步骤如何？   3：对于火车转弯时，向心力由什么提供？   4：汽车通过凹形或凸形拱桥时对桥的压力与重力的关系如何？   五：作业   课本p97练习六六：板书设计

匀速圆周运动的实例分析篇4

教学目标 

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体.

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力.

第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程   求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源.

教学难点 ：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇5

教学目标

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体.

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力.

第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程   求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源.

教学难点：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇6

教学目标 

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体.

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力.

第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程   求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源.

教学难点 ：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇7

教学目标 

知识目标

1、进一步理解向心力的概念.

2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用.

能力目标

1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力.

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯.

教学建议

教材分析

教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维.

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体 .

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力 .

第三：由物体实际受到的力 提供了它所需要的向心力 ，列出方程     求解.

3、可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.

教学设计方案

匀速圆周运动的实例分析

教学重点：分析向心力来源.

教学难点 ：实际问题的处理方法.

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）.

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘.

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力.

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力.

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况.

探究活动

1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？

2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？

匀速圆周运动的实例分析篇8

年    月      日（正页）

课程 六、匀速圆周运动的实例分析 课时 

教学

目的 1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，这个力就是向心力。2、知道向心力和向心加速度公式也试用于变速圆周运动，并会求解这两个物理量。

重难点 1、具体问题具体分析，理论联系实际；2、临界问题的分析、讨论。

教学方法  课型 新授课 教学过程及时间

教学内容及板书设计

复习提问：

匀速圆周运动的物体受到向心力，分析以下问题中向心力是怎样产生的？

1、 如图，物体随水平圆盘做匀速圆周运动

[学生回答]：静摩擦力提供向心力。

2、 如图，绳拉物体做匀速圆周运动

[学生回答]：重力与绳的拉力的合力提供向心力。

教师小结：通过以上例子可以看出，向心力是由物

体实际受到的一个力或几个力的合力提供的，是按力的

作用效果命名的力。

下面我们进一步研究一下向心力在生活中的几个实例：

一、 火车转弯

提出问题并引导学生讨论：

1、 火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态？

[学生回答]：匀速直线运动时 f合＝0

匀速转弯时     f合≠0

2、 火车转弯时所需的向心力是如何产生的？

引导学生讨论：

（1） 内外轨一样高

在竖直方向上，火车受到的重力g与支持力fn相平衡，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘产生弹力作用。可见，当内外轨一样高时，外轨对轮缘的弹力就是使火车转弯的向心力。由于火车质量很大，在这种情况下，铁轨和轮缘都易被破坏。

（2） 外轨高于内轨

（学生进行受力分析） 

中学教案纸

年    月      日（副页）

教师引导：由于支持力fn不再竖直向上，fn与g的合力提供向心力，从而减轻了轮缘与外轨的挤压。

提出问题，那么这种挤压能不能减小到零呢？如果能应满足什么条件？

设上图中的斜面倾斜角为θ，转弯半径为r，那么火车以多大速度转弯时，外轨不再挤压轮缘？

[学生讨论并回答]

火车受到的支持力和重力的合力水平指向圆心，成为火车转弯的向心力。

由图可知：f=mgtanθ=m

v0= grtanθ

这个速度即为火车转弯时的最佳情况。

引导学生回答：

① 当v=v0时，内外轨均不受侧向挤压力。

② 当v＞v0时，出现什么情况？

[学生回答]：外轨受侧向挤压的力。（向心力增大，外轨提供一部分力）

③ 当v＜v0时呢？

[学生回答]：外轨受侧向挤压的力。（这是向心力减小，内轨提供一部分力）

问：生活中还有哪些实例与这一类型相同？

[学生举例]：汽车转弯、自行车转弯等

例1：铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1435mm。规定火车通过这里的速度是72km/h，内外轨的高度差应该多大，才能使外轨不受轮缘的挤压？如果车速大于或小于72km/h会有什么现象发生？说明理由。

解：火车转弯时所需的向心力由重力和支持力的合力提供。

f=mgtanα=mv/r

tanα=v/gr

近似认为tanα=sinα=h/d

带入上式：h/d=v/rg

h=vd/rg=（20×1.435）/（300×9.8）=0.195m

二、 汽车过拱桥

提出问题并引导学生讨论：

1、 汽车静止在桥顶与通过桥顶时的状态是否相同？

[学生回答]：不同。静止是平衡状态f合＝0

通过桥顶时是曲线运动f合≠0

作业： 教学过程及时间

课后小结：

中学教案纸

年    月      日（副页）

2、 汽车过拱桥桥顶时的向心力是如何产生的？

设汽车通过桥顶时速度为v，拱桥半径为r.

学生进行受力分析并讨论：

mg-fn=m

fn=mg-m

由分析可知：当汽车以速度v通过桥顶时，fn＜mg，汽车处于失重状态。这也是桥一般做成拱形的原因。

当汽车速度v=rg时，fn=0

提问：若汽车超过这个速度，将会怎样？

[学生回答]：汽车将飞出桥顶

拓展：如果物体从竖直曲面的内侧通过最高点，情况如何？

学生思考：课本97页“思考与讨论”