人教版高中物理《圓周運動》課件

第四節(jié)生活中的圓周運動

在此輸入您的封面副標(biāo)題第一頁，共23頁。第四節(jié)生活中的圓周運動

在此輸入您的封面副標(biāo)題第一頁，共1學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。2.能定量分析汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點的壓力問題。3.知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。4.知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。5.會用牛頓第二定律分析圓周運動。6.進一步領(lǐng)會力與物體的慣性對物體運動狀態(tài)變化所起的作用。第二頁，共23頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。第二頁，共22

早在公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派就認為：“一切立體圖形中最美的是球體，一切平面圖形中最美的是圓形。”

“天體至圓，萬物做到極精妙者，無有不圓。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極?！?/p>

——（清）張英《聰訓(xùn)齋語》第三頁，共23頁。早在公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派就認為3火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？第四頁，共23頁?；疖囖D(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。第四頁，4第五頁，共23頁。第五頁，共23頁。5車輪的構(gòu)造：第六頁，共23頁。車輪的構(gòu)造：第六頁，共23頁。6當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時火車受力垂直軌道面的支持力NN火車向心力的來源由G和N的合力提供hqG豎直向下的重力G第七頁，共23頁。當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時火車受力垂直軌道面的支持力NN火車向心力的71、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？θFNGOF合F合＝mgtanθθ限定速度臨界速度：第八頁，共23頁。1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？θFNGOF合F8能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？“天體至圓，萬物做到極精妙者，無有不圓。內(nèi)軌對輪緣產(chǎn)生向外的彈力。知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。水從筒中甩出是因為水滴受到離心力作用（1）試計算鐵軌受到的側(cè)壓力大?。煌廛墝喚壆a(chǎn)生向內(nèi)的彈力。3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？（）1、當(dāng)時，在最高點速度可以為0進一步領(lǐng)會力與物體的慣性對物體運動狀態(tài)變化所起的作用。如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：可通過最高點做圓周運動火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時

當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時GNN′火車行駛速率v<v規(guī)定GNN′外軌對輪緣有側(cè)壓力內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力第九頁，共23頁。能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因?；疖囆旭偹俾蕍>v規(guī)定當(dāng)火9GFNθF<1、當(dāng)時，O外軌對輪緣產(chǎn)生向內(nèi)的彈力。F第十頁，共23頁。GFNθF<1、當(dāng)時，O外軌對輪10GFNθ2、當(dāng)時，F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪緣產(chǎn)生向外的彈力。F第十一頁，共23頁。GFNθ2、當(dāng)時，F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪11其他交通工具的轉(zhuǎn)彎：第十二頁，共23頁。其他交通工具的轉(zhuǎn)彎：第十二頁，共23頁。12第十三頁，共23頁。第十三頁，共23頁。13汽車過拱形橋[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過拱形橋的最高點的時候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？第十四頁，共23頁。汽車過拱形橋[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過14vFNG

FN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。2、汽車過凹橋，在最低點時，車對凹橋的壓力怎樣？1、汽車靜止在橋上與通過橋時的狀態(tài)是否相同？第十五頁，共23頁。vFNGFN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重15圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過拱形橋的最高點的時候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極?；疖囖D(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：1、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體一起運動，物體所受向心力是FN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好2、汽車過凹橋，在最低點時，車對凹橋的壓力怎樣？同類問題：管形軌道模型3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。可通過最高點做圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。C．靜摩擦力D．滑動摩擦力在最高點速度可以為0vGFN

FN<G

即汽車對橋的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，車對凸橋的壓力又怎樣？第十六頁，共23頁。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極16G最高點FN第十七頁，共23頁。G最高點FN第十七頁，共23頁。17“桿球”模型如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：第十八頁，共23頁?！皸U球”模型如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，18桿連著的小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動（在光滑管內(nèi)運動）特點：桿既能對小球產(chǎn)生拉力，又能產(chǎn)生支持力，在最高點速度可以為0vR可通過最高點做圓周運動桿對球有拉力桿對球有支持力桿對球無作用力同類問題：管形軌道模型第十九頁，共23頁。桿連著的小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動（在光滑管內(nèi)運動）特點：桿19練一練1、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體一起運動，物體所受向心力是（）A．重力B．彈力C．靜摩擦力D．滑動摩擦力B第二十頁，共23頁。練一練1、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體一起202、

有一列重為100t的火車，以72km/h的速率勻速通過一個內(nèi)外軌一樣高的彎道，軌道半徑為400m。（g取10m/s2）（1）試計算鐵軌受到的側(cè)壓力大??；（2）若要使火車以此速率通過彎道，且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零，我們可以適當(dāng)傾斜路基，試計算路基傾斜角度θ的正切值。第二十一頁，共23頁。2、有一列重為100t的火車，以72km/h的速率勻213、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）A.水從筒中甩出是因為水滴受到離心力作用B.脫水過程中，大部分衣物緊貼筒壁C.加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好D.靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好

BCD第二十二頁，共23頁。3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下22謝謝第二十三頁，共23頁。謝謝第二十三頁，共23頁。23第四節(jié)生活中的圓周運動

在此輸入您的封面副標(biāo)題第一頁，共23頁。第四節(jié)生活中的圓周運動

在此輸入您的封面副標(biāo)題第一頁，共24學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。2.能定量分析汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點的壓力問題。3.知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。4.知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。5.會用牛頓第二定律分析圓周運動。6.進一步領(lǐng)會力與物體的慣性對物體運動狀態(tài)變化所起的作用。第二頁，共23頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。第二頁，共225

早在公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派就認為：“一切立體圖形中最美的是球體，一切平面圖形中最美的是圓形?！?/p>

“天體至圓，萬物做到極精妙者，無有不圓。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極?！?/p>

——（清）張英《聰訓(xùn)齋語》第三頁，共23頁。早在公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派就認為26火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？第四頁，共23頁?；疖囖D(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。第四頁，27第五頁，共23頁。第五頁，共23頁。28車輪的構(gòu)造：第六頁，共23頁。車輪的構(gòu)造：第六頁，共23頁。29當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時火車受力垂直軌道面的支持力NN火車向心力的來源由G和N的合力提供hqG豎直向下的重力G第七頁，共23頁。當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時火車受力垂直軌道面的支持力NN火車向心力的301、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？θFNGOF合F合＝mgtanθθ限定速度臨界速度：第八頁，共23頁。1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？θFNGOF合F31能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因?；疖囖D(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？“天體至圓，萬物做到極精妙者，無有不圓。內(nèi)軌對輪緣產(chǎn)生向外的彈力。知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止。水從筒中甩出是因為水滴受到離心力作用（1）試計算鐵軌受到的側(cè)壓力大??；外軌對輪緣產(chǎn)生向內(nèi)的彈力。3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？（）1、當(dāng)時，在最高點速度可以為0進一步領(lǐng)會力與物體的慣性對物體運動狀態(tài)變化所起的作用。如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：可通過最高點做圓周運動火車行駛速率v>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時

當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時GNN′火車行駛速率v<v規(guī)定GNN′外軌對輪緣有側(cè)壓力內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力第九頁，共23頁。能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因?；疖囆旭偹俾蕍>v規(guī)定當(dāng)火32GFNθF<1、當(dāng)時，O外軌對輪緣產(chǎn)生向內(nèi)的彈力。F第十頁，共23頁。GFNθF<1、當(dāng)時，O外軌對輪33GFNθ2、當(dāng)時，F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪緣產(chǎn)生向外的彈力。F第十一頁，共23頁。GFNθ2、當(dāng)時，F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪34其他交通工具的轉(zhuǎn)彎：第十二頁，共23頁。其他交通工具的轉(zhuǎn)彎：第十二頁，共23頁。35第十三頁，共23頁。第十三頁，共23頁。36汽車過拱形橋[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過拱形橋的最高點的時候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？第十四頁，共23頁。汽車過拱形橋[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過37vFNG

FN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。2、汽車過凹橋，在最低點時，車對凹橋的壓力怎樣？1、汽車靜止在橋上與通過橋時的狀態(tài)是否相同？第十五頁，共23頁。vFNGFN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重38圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。[想一想]：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過拱形橋的最高點的時候，路面受到的壓力大小還等于重力嗎？圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極。1、軌道對輪緣無擠壓，此時火車的速度為多大？思考：火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由哪些力提供的？圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極?；疖囖D(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運動如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：1、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體一起運動，物體所受向心力是FN>G，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好2、汽車過凹橋，在最低點時，車對凹橋的壓力怎樣？同類問題：管形軌道模型3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）3、［多選］洗衣機的脫水筒采用電機帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是（）知道離心運動及其產(chǎn)生條件，了解離心運動的應(yīng)用和防止?？赏ㄟ^最高點做圓周運動觀察：火車車輪的構(gòu)造。C．靜摩擦力D．滑動摩擦力在最高點速度可以為0vGFN

FN<G

即汽車對橋的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，車對凸橋的壓力又怎樣？第十六頁，共23頁。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極39G最高點FN第十七頁，共23頁。G最高點FN第十七頁，共23頁。40“桿球”模型如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端可繞過O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：第十八頁，共23頁?！皸U球”模型如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，41桿連著的小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動（在光滑管內(nèi)運動）特點：桿既能對小球產(chǎn)生拉力，又能產(chǎn)生支持力，在最高點速度可以為0vR可通過最高點做圓周運動