教育精品：生活中的圆周运动.ppt

湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学 XingshanXingshan NO.1 Senior Middle School NO.1 Senior Middle School7 7 7 7生活中的圆周运动兴山一中 张义 科技是一把双刃科技是一把双刃剑 新新课引入引入火车车轮和轨道的结构 探究一：生活中的圆周运动探究一：生活中的圆周运动 火车转弯火车转弯实验探究火车车轮有突出的轮缘火车车轮的外轮承受火车的重量火车在直轨道上运动时，车轮与轨道无挤压；当火车转弯时，做圆周运动，车轮就会对外侧轨道有挤压，此时向心力由外轨对车轮的侧向弹力提供。直线轨道直线轨道弯道内侧弯道内侧弯道外侧弯道外侧现象（传感器示数有无）说明（轨道有无侧向压力）位置项目结论：水平轨道上火车转弯由外轨对轮缘弹力提供向心力实验器材传感器安装传感器安装位置位置示数无变化示数无变化示数变化无侧向压力无侧向压力有侧压力实验验证直轨道直轨道转弯转弯轨道轨道思考讨论：在实际生活中，如果火车转弯的向心力是由外轨对车轮侧向的弹力提供，有什么缺点？我们怎么解决这个问题呢？解决方法：解决方法：在火车转弯处外轨略高于内轨，只要火车以适当速度转弯，则火车的重力G与支持力FN的合力变可以完全提供转弯所需向心力，此时火车与轨道刚好无侧向挤压。分析OGFNF合合火车转弯时所火车转弯时所需的向心力需的向心力Fn=m v2Rv gR tan 若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？F合合mg tan思考问题：外轨垫高后，那么火车要以多大速度匀速转弯时才能不挤压轨道呢？此时轨道平面又在那里呢？水平面内水平面内2 2、当当 v gR tan ：1 1、当当 v gR tan ：GFN讨论分析轮缘受到外轨向内的弹力轮缘受到外轨向内的弹力GFNFF轮缘受到内轨向外的弹力轮缘受到内轨向外的弹力课堂小采访：我们在生活见过很多的桥，有拱形桥及凹形桥，大家有没有注意观察，我们看到的过江大桥的结构大多是什么样？探究二：生活中的圆周运动探究二：生活中的圆周运动 汽车过桥汽车过桥拱形桥例1：汽车质量为m，通过桥最高点速度为v，桥半径为R，则在最高点汽车对桥的压力为多大？mgFN由牛顿第三定律得:FN mg方法指方法指导：1、定、定轨道平面，找道平面，找圆心心2、受力分析找向心力、受力分析找向心力3、列牛、列牛顿第二定律方程第二定律方程O若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？当FN=0 时，汽车脱离桥面，飞了起来这样就不安全了！FN0 时，汽车的速度为多大？拱形桥mgFN凹形桥例2：汽车质量为m，通过桥最低点速度为v，桥半径为R，则在最低点汽车对桥的压力为多大？由牛顿第三定律得:FNmgFN mg（1）找到）找到圆周运周运动的的轨道平面道平面，定，定圆心心找找半径半径（2）受力分析，找到向心力的）受力分析，找到向心力的来源来源；（3）利用）利用向心力公式向心力公式Fn=man列牛列牛顿第二定律第二定律方程求解方程求解 生活中的圆周运动生活中的圆周运动 课堂总结课堂总结湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学湖北省兴山县第一中学 XingshanXingshan NO.1 Senior Middle School NO.1 Senior Middle School