圆周运动实例分析及离⼼运动
第四章匀速圆周运动
第三节圆周运动实例分析、离⼼运动【知识点⼀】圆周运动实例分析1．⽕车转弯
（1）⽔平转弯时，向⼼⼒的来源：（2）铁路⽔平转弯时，弊端：（3）倾斜转弯时，向⼼⼒的来源：（4）临界速度：2．汽车转弯
（1）⽔平转弯时，向⼼⼒的来源：（2）公路⽔平转弯时，弊端：（3）倾斜转弯时，向⼼⼒的来源：
（4）临界速度：3．汽车过桥
（1）汽车过拱桥时，向⼼⼒的来源：
（2）汽车过拱桥时发⽣的现象：
（3）汽车过凹型桥时，向⼼⼒的来源：
（4）汽车过凹形桥时发⽣的现象：
【知识点⼆】离⼼运动F=
F
1．定义：
2．产⽣的条件：
3．产⽣的原因：
向⼼⼒的作⽤效果是改变物体运动的⽅向，如果向⼼⼒突然消失时（例如⽤绳系住⼩球转，绳突然断裂），则物体的速度⽅向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度⽅向（即切线⽅向）按此时速度的⼤⼩飞出，如果提供的外⼒⼩于物体做匀速圆周运动所需要的向⼼⼒，虽然物体的速度⽅向还要变化，但速度⽅向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离⼼运动，其轨迹为圆周和切线间的某条曲线4．强调和注意：
（1）离⼼运动并⾮沿半径⽅向飞出的运动，⽽是运动半径越来越⼤的运动或沿切线⽅向飞出的运动。
（2）离⼼运动并不是受到什么离⼼⼒作⽤的结果，根本就没什么离⼼⼒，因为没什么物体提供这种⼒。
图8—2甲图8—2⼄图8—3甲图8—3⼄
1．如图8—2甲、⼄所⽰，没有⽀撑物的⼩球在竖直平⾯作圆周运动过最⾼点的情况○1临界条件
○2能过最⾼点的条件，此时绳或轨道对球分别产⽣______________
○3不能过最⾼点的条件
2．如图8—3甲、⼄所⽰，为有⽀撑物的⼩球在竖直平⾯做圆周运动过最⾼点的情况
竖直平⾯内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动。对于物体在竖直平⾯内的变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最⾼点和最低点的情况，并且经常出现临界状态，下⾯对这类问题进⾏简要分析。
○1能过最⾼点的条件，此时杆对球的作⽤⼒
向心力的实例剖析
向心力的实例剖析
教案
【学习目标】
．知道向心力是使物体产生向心加快度的原由．
．会在详细问题中剖析向心力的，并能初步应用公式计
算．
．能理解运用匀速圆周运动的规律剖析和办理生产和生活中的详细实例．
．知道向心力和向心加快度的公式也合用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特别点的向心力和向心加快度．
【学习要点】会在详细问题中剖析向心力的，并联合牛
顿运动定律求解相关问题．
【学习难点】
．详细问题中向心力的．
．对变速圆周运动的理解和办理．
【学习过程】
一、复习发问
发问 1：做匀速圆周运动的物体有什么特色？
发问 2：做匀速圆周运动的物体的向心力就是物体遇到
的合外力，那么什么样的力能够供给或充任向心力呢？ 向心力的实例剖析
提 3：向心力是一种 存在的力 ？在受力剖析中
如何 理向心力？在 中又如何确立向心力的大小
呢？
展现生活中的 周运 例的 片或电影，生活中有很
多物体在做 周运 ，他 的向心力是由哪些力来供给呢？
我 合生活中一些详细的 来剖析向心力的
。
二、新 学
火 弯
．剖析火 在平直 道上匀速运 受什么力？
．假如火 在水平面内 弯 状况又有何不一样呢？。．火
弯做的是一段 周运 ，需要有力来供给火
做 周运 的向心力，而平直路前行不需要．那么火 弯 是如何
得向心力的 ?
．高速行 的火 的 与 的结果会怎 ?
如何解决 一 ? 合学 的知 加以 ，提
出可行的解决方案，并画出受力 ，加以定性 明．
沟通与
学生 自己的想象能力， 合知 点 方案． 合受力 表自己的 解⋯⋯
的方案： 5．运用 才的剖析 一步 ：火
弯 的速度多大 才不至于 内外 道 生互相 ? 向心力的实例剖析
选择适合的弯道倾斜角度，使向心力仅由支持力 FN 和
重力 G的协力 F 合供给：
《向心力》教学设计优秀5篇
《向心力》教学设计 篇一
【教材分析】
本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。
教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。
接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。
与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。
【学情分析】
（1）思维基础
根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。
（2）心理特点
依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。
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向心力及向心加速度的求解公式
在具体问题中要根据已知条件灵活选择公式
默写: 默写
关于向心力
1:分析和解决圆周运动的问题,关键的是要 分析和解决圆周运动的问题, 把向心力的来源搞清楚:沿半径方向的合力. 把向心力的来源搞清楚:沿半径方向的合力. 说明: 2:说明:
向心力是按效果命名的力; 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, 效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所 受的向心力; 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. 另外物体的作用外,还要另外受到向心力.
在日常生活中有很多圆周运动的实 骑自行车,摩托车转弯,汽车, 例 :骑自行车, 摩托车转弯, 汽车 , 火车转弯,车通过凸形桥,凹形桥, 火车转弯, 车通过凸形桥 ,凹形桥 , 飞机作俯冲拉起运动等都是圆周运 动 , 这些运动的向心力的来源是什 下面我们就通过几个具体问题 么 ? 下面我们就通过几个 具体问题 来分析向心力的来源. 来分析向心力的来源.
第六节
匀速圆周运动的实例分析
教学目标: 教学目标
1,进一步理解向心力是物体沿 半径方向的合外力. 2,进一步理解向心力,向心加 速度的公式也适用于变速圆周运动 (各物理量必须为同一时刻的瞬时 值). 3,会在具体问题中分析向心力 的来源.
实例分析:
实例1,火车转弯:
1,内外轨道一样高时
FN
F
G
a:此时火车受力:重力,支持力,机车的牵引力,空气及 此时火车受力:重力,支持力,机车的牵引力, 铁轨的阻力,外轨对轮缘的弹力. 铁轨的阻力,外轨对轮缘的弹力. 外轨对轮缘的弹力F提供向心力. b:外轨对轮缘的弹力F提供向心力.F=mv2/r 由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的, 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,易损坏铁轨. 很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨.
