学生活动：思考并回答问题。

　　教师活动：倾听学生的回答，点评、总结。

导入新课：学以致用是学习的最终目的，在生活中有很多的圆周运动。

课件展示：赛车转弯、过山车、航天员

本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。（学习目标）

二、新课教学

(一) 水平面内的匀速圆周运动（火车转弯问题）

观看火车过弯道的影片和火车车轮的结构的系列图片，请学生注意观察

问题1：请根据你所了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？（轨道将两车轮的轮缘卡在里面。)

问题2：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供。

问题3：火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？（当内外轨一样高时，铁轨对火车竖直向上的支持力和火车重力平衡向心力由铁轨外轨的轮缘的水平弹力产生．这种情况下铁轨容易损坏．轮缘也容易损坏）

探究活动：再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。

分析：当外轨比内轨高时，铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供，铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力．

　　①受力分析：如图所示火车受到的支持力和重力的合力的水平指向圆心，成为使火车拐弯的向心力．

　　②动力学方程：根据牛顿第二定律得　　mgtanθ＝m

　　 其中r是转弯处轨道的半径，是使内外轨均不受力的最佳速度．

　　③分析结论：解上述方程可知　＝rgtanθ

　　 可见，最佳情况是由、r、θ共同决定的．

　　当火车实际速度为v时，可有三种可能，

　　当v＝时，内外轨均不受侧向挤压的力；

　　当v＞时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力增大，外轨提供一部分力）；

　　当v＜时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力减少，内轨提供一部分力）．

例1: 铁路转弯处的圆弧半径是1435m，内外轨的间距为1.435m规定火车通过这里的速度是72km/h，内外轨的高度差应为多少才能使轨道不受轮缘的挤压？