高一物理必修生活中的圆周运动(上课用)课件.ppt

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1、生活中的圆周运动分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mgF“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体一、火车转弯GFNF弹1、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？a：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。b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。“供需”不平衡，如何解决？轮缘与外轨间的相互作

2、用力太大，铁轨和车轮极易受损！3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？例1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？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。FNGoF4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出一些可行的方案吗？GFNF火车拐弯例2、若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ，请问火车的速度为多大？αFNGFα知:当v=v0时：当v>v0

3、时：当vG，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。3、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？二、拱

4、形桥vFN>G二、凹桥小结一、火车转弯:vFNF合G当　　时，压力FN为零。三、凸桥v生活中的圆周运动第二课时F“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体复习一、铁路的弯道1．火车转弯时的运动特点火车转弯时做的是____运动，因而具有向心加速度，需要提供______．2．转弯处内外轨一样高的缺点如果转弯处内外轨一样高，则由________________提供向心力，这样外轨和车轮极易受损．圆周向心力

5、外轨对轮缘的弹力特例：3．铁路弯道的特点(1)转弯处外轨略___于内轨．(2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的____．(3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力沿指向轨道的，它提供了火车做圆周运动所需的______．注意：由铁路弯道上火车的受力特点进一步说明了向心力是按效果命名的力.内侧圆心向心力高水平AB例、质量为1kg的小球尤细线拉着沿半径为20cm的圆在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求（1）小球在圆的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？（2）

6、若小球以2m/s的速度经过B点，此时绳子的拉力是多少？巩固应用：.o例2、长为0.6m的轻杆OA(不计质量),A端插个质量为2.0kg的物体,在竖直平面内绕O点做圆周运动,当球达到最高点的速度分别为3m/s,m/s,2m/s时,求杆对球的作用力各为多少?方向如何？OA第三课时复习：F“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体FN>G二、凹桥一、火车转弯:vFNF合G当　　时，压力FN为零。三、凸桥v

7、思考与讨论：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：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？……视频视频三.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由得当时,座舱对他的支持力FN=0,航天员处于完全失重状态四、离心运动A做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。返回汽车转弯翻车

8、:3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时，阻力F不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。制作“棉花”糖的原理：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，像一团团棉花。总结：向心、圆周、离心运动“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动供提供物