《人教版(2019)高中物理必修二教案》6.4生活中的圆周运动（第2课时） 教案

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6.4 生活中的圆周运动（第 2 课时）
〖教材分析〗
本节课是前面所学的知识的综合运用。与生活联系紧密如洗衣机等离心运
动，汽车转弯都是常见的，同时也是运用向心力解决实际问题的一节。通过研
究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结
合日常生活中的某些生活体验，加深物理知识在头脑中的印象。物理与生活相
联系，进一步激发学生学习无语了的积极性，让学生获得学习物理的兴趣。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：树立运动观念，加深学生对“供需”向心力的认识，使其会在
实际问题中分析向心力的来源，并进行简单运算。
科学思维：通过对洗衣机，汽车转弯看做匀速圆周运动的实例分析，渗透
理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力。
科学探究：通过洗衣机，汽车转物理模型的巩固，探究物体做离心运动的
条件。
科学态度与责任：通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识
应用于生活和生产实践的意识。
〖教学重点与难点〗
重点：分析具体问题中的“供需”向心力的关系，并结合牛顿运动定律求
解有关问题。
难点：关于对临界问题的讨论和分析。
〖教学准备〗
多媒体课件
〖教学过程〗
一、新课引入
如果把地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径 。
会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是
零？这时驾驶员与座椅之间的压力是少？……
利用拱形桥模型：受力分析如图，圆周的半径近似等于
地球半径 R。
根据：指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
项得 ，根据上面的式子分析，汽车速度越大，地面对它的
1
支持力就越小。
当速度到达 时，代入式子计算发现地面对汽车的支持力 FN=0。
这时驾驶员与座椅之间的压力是 0，驾驶员躯体各部分之间的压力是 0，他
这时处于完全失重状态。那这个速度我们把地球半径贷带进去算得 v=7.9km/s。
这是一个非常快的速度，汽车是不可能达到的。
但是在航天器绕地球做匀速圖周运动的时候是可以达到的。我们继续学习
生活中的圆周运动。
二、新课教学
（一）航天器中的失重现象
利用拱形桥模型：受力分析如图，圆周的半径近似等于地球半径 R。
根据：指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
当力 FN=0 时,航天员处于完全失重状态，得
，
解得： =7.9km/s。此时人对座椅的压力为零。这个速度就是我们
发射航天器的速度，也是飞船绕地球运转的最大速度。
（二）离心运动
物体做圆周运动时指向圆心的合外力等于向心力。 由于惯性，
总有沿着切线方向飞去的倾向。但它没有飞去，这是因为向心力在拉着它，使
它与圆心的距离保持不变。
问题 1：如果此时指向圆心的合外力突然消失，物体会怎么运动呢？
拉力消失了，但是这个作为物体运动的最大特征的速度还在吧，有速度，
又不受力的作用，物体将会做什么运动，根据牛顿第一定
律（惯性），物体将保持匀速直线运动，由于速度的方向
是切线方向。所以做圆周运动的物体
①一旦向心力突然消失（F=0），物体就沿着切线方
向飞去。
问题 2：如果合力不足提供向心力的时候会怎么样呢？
拉力减少了，但是速度还是那么大，这个时候那就是球拉手，不
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