高一物理必修二第八節(jié)生活中的圓周運動

加拿大居民門口櫻花第1頁第八節(jié)生活中的圓周運動第2頁水流星第3頁是重力和漏斗壁對小球支持力協(xié)力提供FGFNAA第4頁第5頁第6頁第7頁學習目標1、學生經(jīng)過閱讀知道向心力是圓周運動物體半徑方向協(xié)力，不論是勻速圓周運動還是變速圓周運動。2、經(jīng)過視頻展示常見例子，學會分析詳細問題中向心力起源。3、經(jīng)過練習利用勻速圓周運動規(guī)律分析和處理生活中詳細實例。第8頁自學指導檢驗1.火車轉(zhuǎn)彎處，使外軌__________內(nèi)軌，火車經(jīng)過時支持力方向__________，它與__________力協(xié)力指向__________為火車轉(zhuǎn)彎提供向心力.2.第9頁火車轉(zhuǎn)彎視頻2問題：火車車輪與鐵軌結構是怎樣？輪緣第10頁GFN第11頁第12頁輪緣鐵軌

(軌距)一、鐵路彎道

1、火車做勻速直線運動和勻速轉(zhuǎn)彎運動狀態(tài)是否相同？第13頁GFNF彈

2、火車在轉(zhuǎn)彎時，若內(nèi)外軌是相平，鐵軌怎樣對火車提供水平方向向心力？a：此時火車車輪受五個力：重力、支持力、外軌對輪緣彈力，牽引力，阻力。b：外軌對輪緣水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎向心力。第14頁

輪緣與外軌間相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損！

3、外軌對輪緣水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎向心力，這種方法在實際中可取嗎？為何？

例1、火車速度為30m/s，彎道半徑R=900m，火車質(zhì)量m=8×105kg，轉(zhuǎn)彎時輪緣對軌道側(cè)向彈力多大？第15頁

讓重力和支持力協(xié)力提供向心力，來降低外軌對輪緣擠壓。FNGoF

4、為了減輕鐵軌受損程度，你能提出一些可行方案嗎？第16頁

例2、若火車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為r，要求軌道對輪緣無擠壓作用，此時軌道傾角為θ

，請問火車速度為多大？αFNGFα第17頁知:當v=v0時：當v>v0時：當v<v0時：輪緣不受側(cè)向壓力輪緣受到外軌向內(nèi)擠壓力輪緣受到內(nèi)軌向外擠壓力F彈F彈討論:由第18頁問題：當火車提速后，怎樣對舊鐵路彎道進行改造？內(nèi)外軌高度差h怎樣確定？因為角度很小，所以第19頁汽車在水平面上轉(zhuǎn)彎:由靜摩擦力提供向心力f靜第20頁汽車轉(zhuǎn)彎時辦法？把轉(zhuǎn)彎處道路修成外高內(nèi)低。第21頁第22頁摩托車水平面上轉(zhuǎn)彎:GFNf第23頁問題：有誰知道飛機轉(zhuǎn)彎向心力是由誰提供嗎？視頻：氣流升力、重力。與汽車轉(zhuǎn)彎類似受力分析第24頁課堂訓練1．火車在某個彎道按要求運行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力，若火車在該彎道實際運行速度為30m/s，則以下說法中正確是(

)A．僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力B．僅外軌對車輪有側(cè)壓力C．內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力D．內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力A2．一輛賽車以相當高速度v0進入一較寬水平圓弧形彎道，設賽車做勻速圓周運動，為了確保順利經(jīng)過彎道，以下辦法可行是(

)A．靠近彎道內(nèi)側(cè)B．靠近彎道外側(cè)C．經(jīng)過彎道中間 D．經(jīng)過彎道什么位置均可B第25頁3．鐵路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑r是依據(jù)地形決定．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h設計不但與r相關，還與火車在彎道上行駛速率v相關．以下說法正確是(

)A．v一定時，r越小則要求h越大B．v一定時，r越大則要求h越大C．r一定時，v越小則要求h越大D．r一定時，v越大則要求h越大AD第26頁第27頁自學指導與檢驗1.航天器在繞地球做勻速圓周運動時因__________恰好提供向心力故航天器內(nèi)一切物體均處于__________狀態(tài)，任何關閉了發(fā)動機，又不受阻力飛行器中都是一個__________環(huán)境.2.離心運動：假如一個正在做勻速圓周運動物體在運動過程中，因為某種原因所受協(xié)力_______或__________物體就會因為__________遠離__________，這就是離心現(xiàn)象.第28頁

FN>G，即汽車對橋壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。

2、汽車過凹橋時，在最低點時，車對凹橋壓力怎樣？視頻3.二、拱形橋

1、汽車靜止在橋上與經(jīng)過橋時狀態(tài)是否相同？v第29頁汽車過凸橋第30頁

FN<G即汽車對橋壓力小于其所受重力，處于失重狀態(tài)。

3、汽車過凸橋時，在最高點時，車對凸橋壓力又怎樣？v第31頁

當汽車行駛速度越大，汽車對橋面壓力越小。當時，壓力FN為零。處于完全失重狀態(tài)。

4、汽車過凸橋時，若汽車運動速度變大，壓力怎樣改變？第32頁

1.以下列圖所表示，汽車運動能用上面方法求解嗎？拓展：F牽FNG1G2Gf第33頁2.地球能夠看做一個巨大拱形橋，橋面半徑就是地球半徑。會不會出現(xiàn)這么情況：速度大到一定程度時，地面對車支持力為零？這時駕駛員與座椅之間壓力是多少？……第34頁三.航天器中失重現(xiàn)象在繞地球做勻速圓周運動宇宙飛船中宇航員，除了地球引力外，還可能受到飛船座艙對他支持力FN由得當 時,座艙對他支持力FN=0,航天員處于完全失重狀態(tài).視頻4第35頁四、離心運動：視頻4A

做圓周運動物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需向心力時，就做逐步遠離圓心運動，這種運動就叫離心運動。返回當F心合=Fn，做圓周運動當F心合=0

或F合<Fn時，做離心運動當F心合>Fn，做向心(近心)運動第36頁第37頁3、用離心機把體溫計水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)當離心機轉(zhuǎn)得比較慢時，縮口阻力F足以提供所需向心力，縮口上方水銀柱做圓周運動。當離心機轉(zhuǎn)得相當快時，阻力F不足以提供所需向心力，水銀柱做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。視頻6第38頁制作“棉花”糖原理：

內(nèi)筒與洗衣機脫水筒相同，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠糖汁就做離心運動，從內(nèi)筒壁小孔飛散出去，成為絲狀抵達溫度較低外筒，并快速冷卻凝固，變得纖細雪白，像一團團棉花。第39頁視頻5：汽車轉(zhuǎn)彎翻車:第40頁

FN>G

二、凹橋小結

一、火車轉(zhuǎn)彎:vFNF合G第41頁當時，壓力FN為零。航天員處于完全失重狀態(tài)三、凸橋v第42頁四、

物體做圓周運動要滿足什么條件？當F心合=Fn，做圓周運動當F心合=0

或F心合<Fn時受到F心合：指向圓心方向協(xié)力圓周運動需要：當F合>Fn，做向心(近心)運動做離心運動第43頁1．宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動空間站中處于完全失重狀態(tài)，以下說法正確是(

)A．宇航員仍受重力作用B．宇航員受力平衡C．宇航員所受重力等于所需向心力D．宇航員不受重力作用AC課堂訓練第44頁2．一輛卡車在丘陵地勻速行駛，地形如圖所表示，因為輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大地段應是(

)A．a(chǎn)處 B．b處C．c處 D．d處D3．質(zhì)量為25kg小孩坐在秋千板上，秋千板離拴繩橫梁2.5m．假如秋千板擺動經(jīng)過最低點速度為3m/s，這時秋千板所受壓力是多