高一物理必修二生活中的圆周运动.pptx

第1页/共48页水流星第2页/共48页是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的FGFNAA第3页/共48页第4页/共48页第5页/共48页第6页/共48页学习目标 1、学生通过阅读知道向心力是圆周运动的物体半径方向的合力，不管是匀速圆周运动还是 变速圆周运动。2、通过视频展示常见例子，学会分析具体问题中的向心力来源。3、通过练习运用匀速圆周运动规律分析和 处理生活中的具体实例。第7页/共48页自学指导检查1.火车转弯处，使外轨_内轨，火车经过时支持力方向_，它与_力的合力指向_为火车转弯提供向心力.2.第8页/共48页火车转弯视频2问题：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？轮缘第9页/共48页GFN第10页/共48页第11页/共48页轮缘轮缘铁轨铁轨(轨距轨距)一、铁路的弯道一、铁路的弯道1、火车做匀速直线运动和匀速转弯、火车做匀速直线运动和匀速转弯运动状态是否相同？运动状态是否相同？第12页/共48页GFNF弹弹2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？a a：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力，：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力，牵引力，阻力。牵引力，阻力。b b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。第13页/共48页轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！和车轮极易受损！3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？例例1、火车速度为、火车速度为30m/s，弯道的半径，弯道的半径R=900m，火车的质量，火车的质量m=8105kg，转弯时轮缘，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？对轨道侧向的弹力多大？第14页/共48页让重力和支持力的合力提供向心力，来减让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。少外轨对轮缘的挤压。FNGoF4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？一些可行的方案吗？第15页/共48页例例2、若火车质量为、若火车质量为m，转弯半径为，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为倾角为，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？FNGF第16页/共48页知知:当当v=v0时：时：当当vv0时：时：当当vG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。处于超重状态。2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？的压力怎样？视频视频3.二、拱形桥二、拱形桥 1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？相同？v第28页/共48页汽车过凸桥汽车过凸桥第29页/共48页 FNG 即汽车对桥的压力小于其所受即汽车对桥的压力小于其所受重力，处于失重状态。重力，处于失重状态。3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？的压力又怎样？v第30页/共48页 当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压力越小。当力越小。当 时，压力时，压力FN为零。为零。处于完全失重状态。处于完全失重状态。4、汽车过凸桥时，若汽车的运动速度变、汽车过凸桥时，若汽车的运动速度变大，压力如何变化？大，压力如何变化？第31页/共48页1.如下图所示，汽车的运动能用上面的方如下图所示，汽车的运动能用上面的方法求解吗？法求解吗？拓展：拓展：F牵FNG1G2G f第32页/共48页2.地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半地球可以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：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，地面对车的支持力为零速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？第33页/共48页三三.航天器中的失重现象航天器中的失重现象在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员，除了地球引力外，还可能受到飞船座舱对他的支持力FN由由得得当当时时,座舱对他的支持力座舱对他的支持力FN=0,航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态.视频视频4第34页/共48页四、离心运动：四、离心运动：视频视频4A做圆周运动的物做圆周运动的物做圆周运动的物做圆周运动的物体，在所受合外力突体，在所受合外力突体，在所受合外力突体，在所受合外力突然消失或不足以提供然消失或不足以提供然消失或不足以提供然消失或不足以提供圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动心的运动，这种运动心的运动，这种运动心的运动，这种运动就叫离心运动。就叫离心运动。就叫离心运动。就叫离心运动。返回返回返回返回当当F心合心合=Fn，做圆周运动，做圆周运动当当F心合心合=0 或或F合合 Fn，做向心，做向心(近心近心)运动运动第35页/共48页视频视频5 5：汽车转弯翻车汽车转弯翻车:第39页/共48页FN G二、凹桥二、凹桥小结小结 一、火车转弯一、火车转弯:vFNF合合G第40页/共48页当当 时，压力时，压力FN为零为零。航天员处于完全失重状态航天员处于完全失重状态三、凸桥三、凸桥v第41页/共48页四四、物体做圆周运动要满足什么条件？物体做圆周运动要满足什么条件？当当F心合心合=Fn，做圆周运动，做圆周运动当当F心合心合=0 或或F心合心合 Fn，做向心，做向心(近心近心)运动运动做离心运动做离心运动第42页/共48页1宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是()A宇航员仍受重力的作用 B宇航员受力平衡C宇航员所受重力等于所需的向心力D宇航员不受重力的作用AC课堂训练第43页/共48页2一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是()Aa处 Bb处Cc处 Dd处D3质量为25 kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳的横梁2.5 m如果秋千板摆动经过最低点的速度为3 m/s，这时秋千板所受的压力是多大？(取g10 m/s2)答案：340 N第44页/共48页4质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速度变为，则两位置处绳子所受的张力之差是()A6mg B5mgC4mg D2mgA第45页/共48页第46页/共48页第47页/共48页感谢您的观看。第48页/共48页