第02节向心力(精品).ppt

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1、中中的的圆圆周周活活生生运运动动一、火车转弯一、火车转弯外轨外轮内轮内轨内轨FNFG外轨对轮缘的弹力外轨对轮缘的弹力F提提供向心力供向心力F=F向向1 1、内外轨道一样高时：内外轨道一样高时：GFNF合合火车转弯火车转弯临界速度临界速度:重力重力G G与支持力与支持力F FN N的合力的合力F F合合是使火车转弯的向心力是使火车转弯的向心力2 2、当外轨略高于内轨时：、当外轨略高于内轨时：生活中的圆周运动生活中的圆周运动若火车转弯时实际速度 或者或者 情况又如何？情况又如何？外轨对外轮缘有弹力，速度越大，弹力越大外轨对外轮缘有弹力，速度越大，弹力越大V V RgtanRgtan内轨对内轮缘有弹

2、力，速度越小，弹力越大内轨对内轮缘有弹力，速度越小，弹力越大VV RgtanRgtanVV RgtanRgtanV V RgtanRgtan0 巩固练习例1.在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为()A A减轻火车轮子挤压外轨减轻火车轮子挤压外轨 B B减轻火车轮子挤压内轨减轻火车轮子挤压内轨 C C使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力所需向心力 D D限制火车向外脱轨限制火车向外脱轨ACD 在开在开车转车转弯弯时时，有向外滑出的，有向外滑出的趋势趋势，地面，地面对车对车有指

3、向内有指向内侧侧的静摩擦力的静摩擦力F1，这这个静摩擦力提供个静摩擦力提供车转车转弯弯时时所需的向心力。所需的向心力。根据向心力公式有根据向心力公式有 车辆转弯车辆转弯 例例2、质量为、质量为m 的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率 v 通过半径通过半径为为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？是多大？二、拱形桥二、拱形桥h 例、质量为例、质量为m 的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率v通过半径为通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多大？多大？解：汽车通过桥顶时，受力

4、情况如图：解：汽车通过桥顶时，受力情况如图：汽车通过桥顶时：汽车通过桥顶时：mgFNFN由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：Or注意：注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则否则FN将消失将消失,汽车将汽车将飞离桥面。飞离桥面。通过桥的最高点时所需的向心力来源？通过桥的最高点时所需的向心力来源？（1 1 1 1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2 2 2 2）进行受力分析，画出受力分析图）进行受力分析，画出受

5、力分析图）进行受力分析，画出受力分析图）进行受力分析，画出受力分析图;求出在半径方向的合力求出在半径方向的合力求出在半径方向的合力求出在半径方向的合力即向心力即向心力即向心力即向心力;（3 3 3 3）依据做圆周运动物体的运动状态，由）依据做圆周运动物体的运动状态，由）依据做圆周运动物体的运动状态，由）依据做圆周运动物体的运动状态，由F=mvF=mvF=mvF=mv2 2 2 2/R/R/R/R（4 4 4 4）利用）利用）利用）利用提供量提供量提供量提供量等于等于等于等于需求量需求量需求量需求量列方程求解列方程求解列方程求解列方程求解确定提供量确定提供量确定提供量确定提供量表示需求量表示需求

6、量表示需求量表示需求量处理圆周运动的一般步骤处理圆周运动的一般步骤凹形凹形桥桥泸定桥h由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：GFNFN 汽车以恒定的速率汽车以恒定的速率v v通过半径为通过半径为r r的凹型桥面，如图所的凹型桥面，如图所示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？示，求汽车在最低点时对桥面的压力是多大？解：汽车通过底部时，受力情况如图：解：汽车通过底部时，受力情况如图：注意：注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则否则F FN N过过大大,汽车可能压坏凹型桥或者爆胎。汽车可能压坏凹型桥或者爆胎。r汽车对桥面的压力超重失重状态最高点最低点失重失重超重超重小结：小结：

7、F=rvm2提提供供物体做圆周物体做圆周运动的向心力运动的向心力物体做圆周运动物体做圆周运动所所需需要要的向心力的向心力当当 “供供”“需需”平衡平衡时，物体做圆周运动时，物体做圆周运动想一想：当想一想：当 “供供”“”“需需”不平衡不平衡时，物体将如何时，物体将如何运动呢？运动呢？1、定义：、定义：当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。三、离心运动三、离心运动说明：物体做离心运动的根本原因是“惯性”离离心心脱脱水水离离心心甩甩干干2、离心运动的应用与防止、离心运动的应

8、用与防止制作棉花糖的原理：制作棉花糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。花。生活中的圆周运动生活中的圆周运动道路千万条，安全第一条道路千万条，安全第一条转弯速度快，亲人两行泪转弯速度快，亲人两行泪生活中的圆周运动OF静静v雨天生活中的圆周运动生活中的圆周运动生活中的圆周运动总结：这节课你收获了什么？作业：1、完成全优课堂练习；2、选做题：根据本节课，任选一个实例制作出一个实物模型。