【课件】生活中的圆周运动（第1课时）课件2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册+.pptx

必修二第六章必修二第六章6.46.4生活中的圆周运动生活中的圆周运动在铁路弯道处，内、外轨道的高度略有不同，你能解释其中的原因吗？新课引入火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有向心加速度。是什么力使它产生向心加速度？轮缘火车转弯内外外内GOF支支F弹弹外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力。外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力：火车转弯火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。火车转弯思考：若两边轨道高度一样，会发生什么情况？F支支mgOF合合mgtan火车转弯时铁轨对火车的支持力F支的方向是斜向弯道的内侧，它与重力mg的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力。F弹弹F弹+火车转弯思考：若外轨高于内轨，火车转弯时受力是怎样的？高速公路转弯处和场地自行车比赛的赛道，路面往往有一定的倾斜度说说这样设计的原因。GFNF向向自行车转弯G FNF向向生活中的转弯G FNF向向生活中的转弯生活中的转弯黄石长江大桥黄石长江大桥赵赵州州桥桥泸泸定定桥桥过水凹形桥过水凹形桥思考这些桥为什么要设计成拱形？AB车在桥上那个位置时容易塌？如果车在B位置，不会发生坍塌，那么在A位置时，肯定也不会坍塌。所以只要我们知道B位置的最大压力，那就可以知道整座桥的了。因此我们只研究B位置的压力情况即可，即桥的最高点。汽车过桥问题FNG思考：汽车过平桥时，车对桥的压力怎样？由二力平衡：FN=G汽车过桥问题 V 思考：汽车过凸桥时，在最高点时，车对桥的压力该怎样分析？GFNOr汽车过拱形桥时的运动可以看作圆周运动汽车过桥问题GFN指向圆心的力背向圆心的力=向心力 V 移项：根据牛顿第三定律：根据牛顿第二定律：F合=ma汽车过桥问题汽车对桥的压力 小于汽车的重量G，而且汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析，当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？时，桥面对车无压力时，汽车已经脱离桥面，易发生危险安全汽车过桥问题思考：汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？G FN移项：指向圆心的力背向圆心的力=向心力牛顿第三定律：汽车过桥问题 当汽车的速度不断增大时，压力增加。当 压力过大时，汽车将压坏路面或爆胎。汽车通过凹形桥面的最低点时,车对地面的压力比汽车所受的重力大，这样车就不容易被水冲走了。汽车过桥问题失重失重超重超重平桥平桥FNGGFN凸形桥最高点凸形桥最高点GFNa凹形桥最低点凹形桥最低点a汽车过桥问题例1、如图为港珠澳大桥的一段圆弧形倾斜弯道，若汽车通过圆弧形弯道时在水平面内做匀速圆周运动，汽车可视为质点，下列说法正确的是（）A圆弧形弯道的路面应外高内低B汽车过弯道时一定受到弯道的径向摩擦力作用C汽车晴天与雨天安全通过此弯道的最大速率相同D汽车晴天安全通过此弯道的最大速率比雨天更小A典型例题例2、如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨 内轨（填“低于”、“高于”），在此转弯处规定货车的行驶速度为。若火车通过此弯道时超速了，则火车的轮缘会挤压 轨；若火车通过此弯道时速度小于，则货车的轮缘会挤压 轨（填“内”或“外”）高高典型例题外外内内 汽车不在拱形桥的最高点或最低点时，其运动能用上面的方法求解吗？可以：同样也是把桥看成圆周运动的一部分。思考火车转弯火车转弯如果铁路弯道的内外轨一样高外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力：如果在弯道使外轨略高于内轨支持力F支与重力mg的合力指提供部分向心力：mgtan汽车过拱形桥汽车过拱形桥汽车过平桥时：FN=mg汽车过凸桥时：F弹+指向圆心的力-背向圆心的力=向心力汽车过凹桥时：课堂小结感谢您的观看感谢您的观看