向心力的实例分析水平方向的匀速圆周运动(精品).ppt

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1、向心力的实例分析向心力的实例分析向心力的实例分析第一课时第一课时第一课时第一课时向心力的实例分析回顾向心力的表达式：回顾向心力的表达式：需求量需求量向心力的实例分析回顾向心力的来源回顾向心力的来源GNTGT TGT TT1T2向心力的来源：向心力的来源：可以是某一个力可以是某一个力,也可以是某些力的合力也可以是某些力的合力,也可以是某个力的分力也可以是某个力的分力.向心力的实例分析解决圆周运动的基本思路向心力的来源向心力的来源“供供”F向心力的表达式向心力的表达式 “需需”=做匀速做匀速圆周运动圆周运动向心力的实例分析解决圆周运动的思路：解决圆周运动的思路：1.确定圆轨道及圆心和半径确定圆轨道

2、及圆心和半径2.受力分析，找到向心力受力分析，找到向心力3.列出向心力表达式方程列出向心力表达式方程向心力的实例分析实例一实例一火车转弯火车转弯思考：火车在平直的铁轨上做匀速直线运动。受力情况如何？FGNf向心力的实例分析实例一实例一火车转弯火车转弯思考：火车在水平弯道思考：火车在水平弯道（内外轨道等高）转弯时（内外轨道等高）转弯时 什么力提供向心力？什么力提供向心力？向心力的实例分析踏面向心力的实例分析1.认识火车的认识火车的“车轮车轮”：内轨内轨外轨外轨轮缘轮缘外轮外轮内轮内轮实例一实例一火车转弯火车转弯轮距轮距向心力的实例分析NGN外外实例一实例一火车转弯火车转弯讨论：火车在水平弯道讨论

3、：火车在水平弯道（内外轨道等高）转弯时（内外轨道等高）转弯时 受力情况如何？受力情况如何？什么力提供向心力？为什么？什么力提供向心力？为什么？外轨外轨内轨内轨外轨外轨内轨内轨N外外F牵f切向心力的实例分析内外轨道一样高内外轨道一样高有什么弊端？有什么弊端？外轨外轨外轨外轨内轨内轨内轨内轨N外外NG外火车质量火车质量m很大很大外轨与轮缘的相互外轨与轮缘的相互作用力很大作用力很大外轨和外轮之间的磨损外轨和外轮之间的磨损大，大，铁轨容易受到损坏铁轨容易受到损坏讨论：若要解决这个问题？能采取什么可行性措施讨论：若要解决这个问题？能采取什么可行性措施？（目的是减少外轨与外轮之间的挤压）（目的是减少外轨与

4、外轮之间的挤压）向心力的实例分析高速列车高速列车向心力的实例分析若铁轨不受侧向压力若铁轨不受侧向压力什么力提供向心力？什么力提供向心力？由由G和和N的的合力提供合力提供请同学们画出合力请同学们画出合力解决方案：解决方案：将铁轨做成将铁轨做成“外高内低外高内低”的倾斜状态的倾斜状态受力分析受力分析GN外轨外轨内轨内轨向心力的实例分析GN圆心圆心FR向心力方程怎么列？向心力方程怎么列？mgtan=火车转弯火车转弯向心力的实例分析例例1、设一辆质量为设一辆质量为m的火车，在外轨抬高角度为的火车，在外轨抬高角度为，轨道，轨道半径为半径为r的弯道匀速行驶，若铁轨不受侧向压力，则此的弯道匀速行驶，若铁轨不

5、受侧向压力，则此时火车的行驶的速度为多大？时火车的行驶的速度为多大？GN分析：“供”N和G合力F=mgtan “需”F思考讨论：思考讨论：实际速度略大于此速度的情况？实际速度略大于此速度的情况？实际速度略小于此速度的情况？实际速度略小于此速度的情况？解得：火车转弯火车转弯向心力的实例分析当当v v实实=v时：时：当当v实实v时：时：当当v实实v时：时：轮缘不受侧向压力轮缘不受侧向压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力N外外N内内向心力的实例分析f静静v俯视图俯视图俯视图俯视图:F F牵牵牵牵f f切切切切GNF牵牵f切切f静静实例二

6、实例二汽车转弯汽车转弯 汽车在汽车在水平路面水平路面上转弯的向心力由哪个力提供？上转弯的向心力由哪个力提供？向心力的实例分析vf静静例例例例2 2 2 2：在一段半径为在一段半径为在一段半径为在一段半径为r r r r的圆形水平轨道上，已知路面对汽的圆形水平轨道上，已知路面对汽的圆形水平轨道上，已知路面对汽的圆形水平轨道上，已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的车轮胎的最大静摩擦力是车重的车轮胎的最大静摩擦力是车重的车轮胎的最大静摩擦力是车重的倍（倍（倍（倍（1 1 1 1），求汽车，求汽车，求汽车，求汽车拐弯时的最大安全速度？拐弯时的最大安全速度？拐弯时的最大安全速度？拐弯时的最大安全速度

7、？实例二实例二汽车转弯汽车转弯 向心力的实例分析赛道的设计外高内低NGF向心力的实例分析NGf静静F向心力的实例分析NGFf静静向心力的实例分析向心力的实例分析GFF合飞机转弯鸟飞行转弯向心力的实例分析水平路面水平圆转弯水平路面水平圆转弯向心力的实例分析倾斜面的水平圆转弯倾斜面的水平圆转弯向心力的实例分析水平面转弯：水平面转弯：水平面转弯：水平面转弯：向心力的实例分析1.火车铁轨转弯处外轨略高于内轨的原因是（）A为了使火车转弯时外轨对于轮缘的压力提供圆周 运动的向心力 B为了使火车转弯时的向心力由重力和铁轨对车的 弹力的合力提供 C以防列车倾倒造成翻车事故 D为了减小火车轮缘与外轨的压力 BD课堂练习向心力的实例分析2.汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是（）Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f乙大小均与汽车速率无关A课堂练习向心力的实例分析小结1、圆周运动的基本思路2、实例：火车转弯、汽车转弯3、圆周运动的解题步骤作业：做作业本交：课课练P88第11题，P93变式1，书P80第4题 ，1.2.3做书上。