第五章　曲线运动

7　生活中的圆周运动

学习目标

　　1.让学生学会定性分析火车转弯过程中外轨高于内轨的原因.

　　2.让学生能够定量分析汽车过拱形桥最高点、凹形桥最低点时对桥面的压力,学会用牛顿第二定律分析圆周运动.

　　3.让学生知道航天器中完全失重现象的本质.

　　4.让学生知道离心运动及其产生条件,认识和体会圆周运动中的向心力来源和离心现象.

自主探究

　　1.铁路的弯道

　　(1)火车在弯道上做　　运动,其半径是沿着　　　方向的.由于其质量巨大,所以需要很大的　　力.

　　(2)如果内外轨一样高,则由　　　对轮缘的弹力提供向心力.

　　(3)铁路弯道的特点:

　　①　　　略高于　　　.

　　②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是　　　　　.

　　③　　　　　　　　　　　　　　　提供了火车转弯的向心力.

　　2.拱形桥

　　向心力来源(最高点和最低点):汽车做圆周运动,　　　和　　　的合力提供向心力.

　　3.航天器中的失重问题

　　(1)航天器在近地轨道运动

　　①　　　提供向心力,满足关系是　　　　　,航天器的速度　　　　.

　　②对于航天员,由　　　　　　　　　　　　提供向心力,满足关系是　.

　　由此可得:FN=0时,航天员处于　　　　　　　　　　　　状态.

　　(2)对失重现象的认识:航天器内的所有物体都处于　　　　状态,但是并不是不受重力.

合作探究

　　一、铁路的弯道--水平面上的圆周运动

　　观察火车及轨道的模型

　　先独立思考,画图分析,后小组讨论下列问题,得到结论

　　1.在平直轨道上匀速行驶的火车,其合力如何?

　　2.在水平轨道上,火车转弯时,其合力方向如何?向心力的来源是什么?水平轨道上转弯会带来什么样的后果?