人教版物理必修2-5.8生活中的圓周運動課件

1、圓周運動圓周運動 加拿大居民門口的櫻花加拿大居民門口的櫻花 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 水流星 圓周運動圓周運動 是重力和漏斗壁對小球支持力的合力提供的是重力和漏斗壁對小球支持力的合力提供的 F G FN A A 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 學習目標學習目標 1、學生通過閱讀知道向心力是圓周運動、學生通過閱讀知道向心力是圓周運動 的物體半徑方向的合力，不管是勻速圓的物體半徑方向的合力，不管是勻速圓 周運動還是周運動還是 變速圓周運動。變速圓周運動。 2、通過視頻展示常見例子，學會分析、通過視頻展示常見例子，學會分析 具體問題中的向心力來源。具

2、體問題中的向心力來源。 3、通過練習運用勻速圓周運動規(guī)律分析和、通過練習運用勻速圓周運動規(guī)律分析和 處理生活中的具體實例。處理生活中的具體實例。 圓周運動圓周運動 自學指導檢查 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 _力的合力指向_為 火車轉(zhuǎn)彎提供向心力. 2. 圓周運動圓周運動 火車轉(zhuǎn)彎火車轉(zhuǎn)彎視頻視頻2 問題：問題：火車車輪與鐵軌的構(gòu)造是怎樣的？火車車輪與鐵軌的構(gòu)造是怎樣的？ 輪緣 圓周運動圓周運動 G FN 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 G FN a a：此時火車車輪受五個力：重力、支持力、外軌對輪緣的彈力，：此時火車車輪受五個力：重力、支

3、持力、外軌對輪緣的彈力， 牽引力，阻力。牽引力，阻力。 b b： 圓周運動圓周運動 2 5 8 10 N= v Fm r n n 圓周運動圓周運動 FN G o F 圓周運動圓周運動 2 0 v Fm r n n = tan=Fmg 合合 0 tan=vgr FN G F 圓周運動圓周運動 F彈 彈 F彈 彈 0 tan=vgr 討論討論:由由 圓周運動圓周運動 問題：問題：當火車提速后，如何對舊的鐵路彎道進行改當火車提速后，如何對舊的鐵路彎道進行改 造？內(nèi)外軌的高度差造？內(nèi)外軌的高度差h如何確定？如何確定？ tan 2 0 mg r v m L h tgsin r v m L h mg 2

4、gr v Lh 2 因為角度很小，所以因為角度很小，所以 圓周運動圓周運動 f靜靜 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 G FN f 圓周運動圓周運動 問題：問題：有誰知道飛機轉(zhuǎn)彎的向心力是由誰提供的嗎？有誰知道飛機轉(zhuǎn)彎的向心力是由誰提供的嗎？ 視頻視頻：氣流的升力、重力。與汽車轉(zhuǎn)彎類似的：氣流的升力、重力。與汽車轉(zhuǎn)彎類似的 受力分析受力分析 圓周運動圓周運動 課堂訓練 1火車在某個彎道按規(guī)定運行速度火車在某個彎道按規(guī)定運行速度40 m/s轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外轉(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軌對車輪皆無側(cè)壓力，若火車在該彎道實際運行速度為30 m/s

5、，則下列說法中正確的是，則下列說法中正確的是 () A僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力 B僅外軌對車輪有僅外軌對車輪有 側(cè)壓力側(cè)壓力 C內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力 D內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力 A 2一輛賽車以相當高的速度一輛賽車以相當高的速度v0進入一較寬的水平圓進入一較寬的水平圓 弧形彎道，設(shè)賽車做勻速圓周運動，為了保證順利通弧形彎道，設(shè)賽車做勻速圓周運動，為了保證順利通 過彎道，下列措施可行的是過彎道，下列措施可行的是()A靠近彎道內(nèi)側(cè)靠近彎道內(nèi)側(cè) B靠近彎道外側(cè)靠近彎道外側(cè) C通過彎道中間通過彎道中間 D通過彎通過彎 道的什么位置均可

6、道的什么位置均可 B 圓周運動圓周運動 3鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定是根據(jù)地形決定 的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌 高度差高度差h的設(shè)計不僅與的設(shè)計不僅與r有關(guān)，還與火車在有關(guān)，還與火車在 彎道上的行駛速率彎道上的行駛速率v有關(guān)下列說法正確的有關(guān)下列說法正確的 是是() Av一定時，一定時，r越小則要求越小則要求h越大越大 Bv一定時，一定時，r越大則要求越大則要求h越大越大 Cr一定時，一定時，v越小則要求越小則要求h越大越大 Dr一定時，一定時，v越大則要求越大則要求h越大越大 AD 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 自

7、學指導與檢查 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)的一切物體均處于 _狀態(tài)，任何關(guān)閉了發(fā)動機，又不受阻 力的飛行器中都是一個_的環(huán)境. 2.離心運動：如果一個正在做勻速圓周運動的物體 在運動過程中，由于某種原因所受合力_ 或_物體就會由于_遠離 _，這就是離心現(xiàn)象. 圓周運動圓周運動 2 N v FGm r -= 2 N v FG m r =+ 圓周運動圓周運動 汽車過凸橋汽車過凸橋 圓周運動圓周運動 2 N v mg Fm r -= 2 N v Fmg m r =- 圓周運動圓周運動 vgr= 2 N v FGm r =- 圓周運動圓周運動 F牽 FN G1 G2

8、 G f 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 三三. .航天器中的失重現(xiàn)象航天器中的失重現(xiàn)象 在繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中的在繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中的 宇航員，除了地球引力外，還可能受到宇航員，除了地球引力外，還可能受到 飛船座艙對他的支持力飛船座艙對他的支持力FN 2 N v mgFm r -= 2 N v Fmgm r =- =vgr 由由 得得 當當時時,座艙對他的支持力座艙對他的支持力FN=0, 航天員處于完全失重狀態(tài)航天員處于完全失重狀態(tài).視頻視頻4 圓周運動圓周運動 2 Fmrw= 0F = 2 Fmrw A 或或 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 3、用離心機把

9、體溫計的、用離心機把體溫計的 水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)水銀柱甩回玻璃泡內(nèi) 當離心機轉(zhuǎn)得比較慢時，縮口的當離心機轉(zhuǎn)得比較慢時，縮口的 阻力阻力 F F 足以提供所需的向心力，足以提供所需的向心力， 縮口上方的水銀柱做圓周運動?？s口上方的水銀柱做圓周運動。 當離心機轉(zhuǎn)得相當快時，阻力當離心機轉(zhuǎn)得相當快時，阻力 F F 不足以提供所需的向心力，水銀不足以提供所需的向心力，水銀 柱做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。柱做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。 視頻視頻6 6 圓周運動圓周運動 制作制作“棉花棉花”糖的原理：糖的原理： 內(nèi)筒與洗衣機的脫內(nèi)筒與洗衣機的脫 水筒相似，里面加入白水筒相似，里面加入白 砂糖，加熱使糖熔化成砂

10、糖，加熱使糖熔化成 糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)， 黏稠的糖汁就做離心運黏稠的糖汁就做離心運 動，從內(nèi)筒壁的小孔飛動，從內(nèi)筒壁的小孔飛 散出去，成為絲狀到達散出去，成為絲狀到達 溫度較低的外筒，并迅溫度較低的外筒，并迅 速冷卻凝固，變得纖細速冷卻凝固，變得纖細 雪白，像一團團棉花。雪白，像一團團棉花。 圓周運動圓周運動 圓周運動圓周運動 2 N v FGm r -= 2 N v FGm r =+ FN F合合 G0 tan=vgr r v mmgF 2 0 tan 合 圓周運動圓周運動 航天員處于完全失重狀態(tài)航天員處于完全失重狀態(tài) vgr= 2 =- N v FGm r 2 N v

11、FGm r -= 圓周運動圓周運動 或或 2 = v Fm r n n 圓周運動圓周運動 1宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中 處于完全失重狀態(tài)，下列說法正確的是處于完全失重狀態(tài)，下列說法正確的是() A宇航員仍受重力的作用宇航員仍受重力的作用 B宇航員受力平衡宇航員受力平衡 C宇航員所受重力等于所需的向心力宇航員所受重力等于所需的向心力 D宇航員不受重力的作用宇航員不受重力的作用 AC 課堂訓練 圓周運動圓周運動 2一輛卡車在丘陵地勻速行駛，地形如圖所示，一輛卡車在丘陵地勻速行駛，地形如圖所示， 由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地 段應(yīng)是段應(yīng)是() Aa處處 Bb處處 Cc處處 Dd處處 D 3質(zhì)量為質(zhì)量為25 kg的小孩坐在秋千板上，秋千板離的小孩坐在秋千板上，秋千板離 拴繩的橫梁拴繩的橫梁2.5 m如果秋千板擺動經(jīng)過最低點的如果秋千板擺動經(jīng)過最低點的 速度為速度為3 m/s，這時秋千板所受的壓力是多大？，這時秋千板所受的壓力是多大？(取取 g10 m/s2) 答案：答案：340 N 圓周運