高中物理-生活中的圓周運動教學課件設計

5.7生活中的圓周運動第一課時1.鐵路的彎道思考火車在水平軌道（內(nèi)外軌道一樣高）上轉(zhuǎn)彎時，所需的向心力由誰提供？外軌內(nèi)軌

火車水平轉(zhuǎn)彎時情況分析：由外側(cè)軌道對車輪輪緣的擠壓力F提供向心力FF研究與討論1、請設計一個方案讓火車沿軌道安全通過彎道？實際火車與軌道設計中，利用輪緣可增加小部分的向心力；墊高外軌可增加較多的向心力。FNGoFF合=mgtanθ=mv2/R火車轉(zhuǎn)彎安全速度1、當火車行駛速率時，F(xiàn)=F向，內(nèi)外軌道對輪緣都沒有壓力3、當火車行駛速率時，F(xiàn)>F向，

道對輪緣有側(cè)壓力2、當火車行駛速率時，F(xiàn)<F向，

道對輪緣有側(cè)壓力賽場彎道設計外高內(nèi)低zxxkw已知火車速度為30m/s，彎道半徑r=900m，火車的質(zhì)量為8×105kg(取g=10m/s2)，求：（1）轉(zhuǎn)彎時所需的向心力多大？（2）若軌道不受輪緣擠壓，求軌道與水平面夾角θ的正切值。（3）若火車速度為40m/s，此時輪緣的受力情況如何？例題1鞏固練習1、在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，下列說法錯誤的是()A、減輕火車輪子擠壓外軌

B、減輕火車輪子擠壓內(nèi)軌

C、使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力

D、限制火車向外脫軌B汽車過拱橋?qū)嵗?mgFN當時，汽車離開拱形橋做平拋運動思考與討論：地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？此時速度多大？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？你見過凹形的橋嗎？紀念園里的鐵索橋汽車過凹形橋mgFN

一輛質(zhì)量ｍ＝2.0ｔ的小轎車，駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m／s2．求：（1）若橋面為凸形，汽車以10m／s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大?

（2）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力?

（3）若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大?例題2mgFNmgFNmgFN鞏固練習2：如圖所示,汽車質(zhì)量為1.5×104kg,以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面,橋面圓弧半徑都為15ｍ,如果橋面承受的最大壓力不得超過2.0×105N.1.汽車允許的最大速率是多少?2.汽車以此速率駛過橋面的最小壓力是多少?（ｇ＝10m/s2）（1）鐵路的彎道:

（2）汽車過拱橋（3）處理圓周運動的解題步驟課堂小結(jié)

（2）汽車過橋問題：

①

分析步驟：確定研究對象；分析汽車的受力情況；找圓心；確定F合即F向心力的方向；列方程，得結(jié)論。

②

結(jié)論：汽車對橋面的壓力小于汽車的重力mg；汽車行駛的速度越大，汽車對橋面的壓力越小。

思考：司機開著汽車在一寬闊的馬路上勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方有一堵墻，他是剎車好還是轉(zhuǎn)彎好呢？（設轉(zhuǎn)彎時汽車作勻速圓周運動，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等）分析：設汽車原來的速度為v，汽車與地面的摩擦因數(shù)為μ，汽車的質(zhì)量為m，剎車時：μmg=ma，則a=μg，向前滑行的距離為：s=v2/2a=v2/2μg，轉(zhuǎn)彎時：μmg=mv2/R，得：R=v2/μg因s〈R，故剎車比轉(zhuǎn)彎好5.汽車與路面的動摩擦因數(shù)為m

，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），問：（1）若路面水