生活中的圓周運(yùn)動省級公開課

1、作 者：王 宇5.7 生活中的圓周運(yùn)動車輪的構(gòu)造車輪的構(gòu)造火車車輪有突出的輪緣火車車輪有突出的輪緣GFNa a：此時火車車輪受到外軌對輪緣的彈力。：此時火車車輪受到外軌對輪緣的彈力。b b： 內(nèi)外軌道一樣高 火車轉(zhuǎn)彎時的向心力表達(dá)式是怎樣的？2vFFmr向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力. 靠這種辦法得到的向心力有沒有缺點(diǎn)？例例1.1.（根據(jù)向心力公式，要提高火車車速有四種方法：根據(jù)向心力公式，要提高火車車速有四種方法：方案一：提高鐵軌質(zhì)量，增強(qiáng)鐵軌的抗擠壓能力；方案一：提高鐵軌質(zhì)量，增強(qiáng)鐵軌的抗擠壓能力；方案二：增大轉(zhuǎn)彎半徑；方案二：增大轉(zhuǎn)彎半徑；方案三：減少車廂，減

2、小質(zhì)量方案三：減少車廂，減小質(zhì)量方案四：找到其他力方案四：找到其他力“幫助幫助”輪緣，來提供向心輪緣，來提供向心力。力。GFNF合合【方案剖析方案剖析】nFF 合【最佳方案最佳方案】外軌略高于內(nèi)軌外軌略高于內(nèi)軌20vFmrn n=tan=Fmg合合0tan=vgr(LHF彈彈F彈彈0tan=vgr討論討論:由由賽道的設(shè)計賽道的設(shè)計賽車手過彎道賽車手過彎道 做勻速圓周運(yùn)動的物做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合力突然消體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓失，或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力的周運(yùn)動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動。這種運(yùn)動圓心的運(yùn)動。這種運(yùn)動叫做叫

3、做離心運(yùn)動。離心運(yùn)動。1、離心運(yùn)動：、離心運(yùn)動：2、物體作離心運(yùn)動的條件：、物體作離心運(yùn)動的條件：20mrFF合合或當(dāng)當(dāng)F=m2r時，物體做勻速圓周運(yùn)動時，物體做勻速圓周運(yùn)動當(dāng)當(dāng)F= 0時，物體沿切線方向飛出，物時，物體沿切線方向飛出，物體做勻速直線運(yùn)動體做勻速直線運(yùn)動當(dāng)當(dāng)Fm2r時，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心時，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心當(dāng)當(dāng)Fm2r時，物體逐漸靠近圓心時，物體逐漸靠近圓心( (此時稱為向心運(yùn)動此時稱為向心運(yùn)動) )3、離心運(yùn)動的應(yīng)用、離心運(yùn)動的應(yīng)用3、離心運(yùn)動的應(yīng)用、離心運(yùn)動的應(yīng)用用離心機(jī)把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)1 1、火車在某個彎道按規(guī)定運(yùn)行速度、火車在某個彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40m/s4

4、0m/s轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力，轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力， 若若火車在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為火車在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為30m/s30m/s，則下，則下列說法中正確的是（列說法中正確的是（ ）A.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.B.僅外軌對車輪有側(cè)壓力僅外軌對車輪有側(cè)壓力C.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.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四、課堂練習(xí)四、課堂練習(xí)2.2.在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這是為了高于內(nèi)軌，這是為了( ( ) )A A減小火車輪子對外軌的擠壓減小火車輪子

5、對外軌的擠壓B B減小火車輪子對內(nèi)軌的擠壓減小火車輪子對內(nèi)軌的擠壓C C使火車車身傾斜，利用重力和支持使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力D D限制火車向外脫軌限制火車向外脫軌ACD3 3、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn) “打滑打滑”的現(xiàn)象，可以：的現(xiàn)象，可以：( )( )A、增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度增大汽車轉(zhuǎn)彎時的速度 B、減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度減小汽車轉(zhuǎn)彎時的速度C、增大汽車與路面間的摩擦增大汽車與路面間的摩擦 D、減小汽車與路面間的摩擦減小汽車與路面間的摩擦 BC4 4、以下屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是：（、以下

6、屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是：（ ）A A、水平拋出去的物體，做平拋運(yùn)動、水平拋出去的物體，做平拋運(yùn)動B B、鏈球運(yùn)動員加速旋轉(zhuǎn)到一定的速度后、鏈球運(yùn)動員加速旋轉(zhuǎn)到一定的速度后 將鏈球拋開將鏈球拋開C C、離心干燥器使衣物干燥、離心干燥器使衣物干燥D D、錘頭松了，將錘柄在石頭上磕幾下就、錘頭松了，將錘柄在石頭上磕幾下就 可以把柄安牢可以把柄安牢BC5 5用繩子拴一個小球在光滑的水平面用繩子拴一個小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)繩子突然斷了以后，上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)繩子突然斷了以后，小球的運(yùn)動情況是小球的運(yùn)動情況是( () )A A沿半徑方向接近圓心沿半徑方向接近圓心B B沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心沿半

7、徑方向遠(yuǎn)離圓心C C沿切線方向做勻速直線運(yùn)動沿切線方向做勻速直線運(yùn)動D D仍維持圓周運(yùn)動仍維持圓周運(yùn)動C6 6物體做離心運(yùn)動時，運(yùn)動軌跡物體做離心運(yùn)動時，運(yùn)動軌跡( () )A A一定是直線一定是直線B B一定是曲線一定是曲線C C可能是直線，也可能是曲線可能是直線，也可能是曲線D D可能靜止可能靜止C7.宇宙飛船中的宇航員需要在航天飛行之前進(jìn)行多種訓(xùn)練，其中右圖是離心試驗(yàn)器的原理圖可以用離心試驗(yàn)器來研究過荷對人體的影響，測試人的抗荷能力離心試驗(yàn)器轉(zhuǎn)動時，被測試者做勻速圓周運(yùn)動，這時，被測試者會造成大腦貧血，四肢沉重，過荷過大，被測試者還會暫時失明，甚至?xí)炟式馕觯?當(dāng)被測試者在離心試驗(yàn)器上做圓當(dāng)被測試者在離心試驗(yàn)器上做圓周運(yùn)動時，人體內(nèi)的血液也要做圓周周運(yùn)動時，人體內(nèi)的血液也要做圓周運(yùn)動，這樣血液由于需要向心力，使運(yùn)動，這樣血液由于需要向心力，使得流向大腦的血液受到的壓力減小，得流向大腦的血液受到的壓力減小，造成血壓降低，大腦貧血，由于血液造成血壓降低，大腦貧血，由于血液循環(huán)減慢，使氧氣供應(yīng)不上，導(dǎo)致失循環(huán)減慢，使氧氣供應(yīng)不上，導(dǎo)致失明或暈厥明或暈厥一、鐵路的彎道一、鐵路的彎道 1討論向心力的來源：討論向心力的來源： 2