人教2003课标版《7.生活中的圆周运动》优质课教案下载

人教2003课标版《7.生活中的圆周运动》优质课教案下载

一、火车转弯

(1)内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由 力提供。存在弊端：由于火车质量太大，靠这种方法得到向心力，极易使 受损。

(2)外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由 提供。火车实际行驶速度大于设计速度时，其转弯所需的向心力由 力提供。

(3)若两轨间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为R，则此处轨道的设计转弯速度为 。

(4)在修筑铁路时，要根据弯道的 和规定的 ，适当选择内外轨的 ，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力FN的合力来提供。

二、拱形桥

1．汽车通过拱桥顶端时，向心力由 提供，方向 ，此时汽车对桥的压力FN′ G，汽车处于 状态。

2．汽车在凹形桥上行驶通过桥最低点的向心力是由 提供的，方向__________，此时汽车对桥的压力FN′__G，汽车处于 状态。

(课堂探究

(探究主题1： 火车转弯问题分析

1．火车在弯道上行驶时，轨道平面是水平的还是倾斜的？

2．当火车在平直轨道上匀速行驶时火车受几个力作用？这几个力的关系如何？火车转弯时受力有何特点？

3．火车转弯时，若车速不符合设计要求，车轮与轨道间会产生挤压，火车车轮的轮缘和铁轨之间挤压的后果会怎样？应该如何解决这一实际问题？

4．在什么情况下可以使铁轨和轮缘间的挤压完全消失呢？设斜面倾角为θ，转弯半径为r，求此时火车的速度为多大，才可以完全使铁轨和轮缘间的挤压消失.

让每组的设计方案上传平板，用PPT进行展示，并让小组成员进行讲解。

（1）放录像、火车转弯的情景

（2）用ppt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。

（3）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ppt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ppt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。