高中物理-生活中的圓周運動 張書龍教學課件設(shè)計

第7節(jié)

生活中的圓周運動人教版高中物理必修2第五章曲線運動提供物體做圓周運動的力物體做圓周運動所需的力物體作圓周運動的條件從“供”

“需”兩方面研究生活中做圓周運動的物體，由物體受力情況決定由物體的運動情況決定F=“供需”平衡物體做圓周運動本節(jié)課牛頓第二定律F=ma的應(yīng)用一、鐵路的彎道NFG外側(cè)輪緣就要擠壓外側(cè)軌道，會造成軌道和輪緣受損。大家思考一下，如何解決這個問題呢？1、內(nèi)外軌一樣高2、外軌略高于內(nèi)軌

向心力由重力G和支持力N的合力提供，這樣，速度適當時外軌就可以不受輪緣的擠壓思考：合力的方向是沿斜面方向，還是沿水平方向呢？

（1）當v=v0

，F(xiàn)向=F合,內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪輪緣都無彈力。GNF汽車轉(zhuǎn)彎，情況又如何呢？二.汽車轉(zhuǎn)彎:1.水平彎道車輪與地面間的靜摩擦力提供轉(zhuǎn)彎需要的向心力f靜●橫向摩擦力

提供向心力！v俯視圖:F牽f切GNF牽f切f靜汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時的向心力如果汽車轉(zhuǎn)彎時的速度過大，會出現(xiàn)什么情況呢？有什么解決措施可以提高汽車轉(zhuǎn)彎時的速度？汽車轉(zhuǎn)彎時的措施：把轉(zhuǎn)彎處的道路修成外高內(nèi)低。2.彎道外高內(nèi)低注意：1.合力的方向沿水平方向(軌道平面在水平面內(nèi)?。┖Ｄ掀囋囼瀳鯪Gf靜FNGf1f2賽道的設(shè)計討論:(1)當重力和支持力的合力剛好提供向心力時,則車輪與地面間沒有垂直于前進方向的橫向摩擦力!即當時,無橫向（即垂直于前進方向）摩擦力!(2)當時,橫向（即垂直于前進方向）摩擦力向里!(3)當時,橫向（即垂直于前進方向）摩擦力向外!生活中的圓周運動

二、汽車過橋黃石長江大橋汽車過橋問題1.求汽車以速度v過半徑為r的拱橋最高點時對拱橋的壓力？【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。NG當時汽車對橋的壓力為零。（臨界速度）當ｖ大于ｖ臨界時，汽車做什么運動？飛離橋面做平拋運動！汽車過橋問題由于加速度ａ豎直向下，屬失重現(xiàn)象。m瀘定橋三、汽車過橋的研究123小結(jié):比較三種橋面受力的情況（超重？失重？）N=G1.求汽車以速度v過半徑為r的拱橋最高點時對拱橋的壓力？【解】G和N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。NG當時汽車對橋的壓力為零。（臨界速度）當ｖ大于ｖ臨界時，汽車做什么運動？飛離橋面做平拋運動！汽車過橋問題由于加速度ａ豎直向下，屬失重現(xiàn)象。m思維拓展地球可以看做一個巨大的拱形橋。汽車沿南北行駛，不斷加速。請思考：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0。此時汽車處于什么狀態(tài)？駕駛員與座椅間的壓力是多少？對宇航員，重力提供向心力：mg=mv2/r由此可以得出宇航員處于完全失重狀態(tài)此時人對座椅的壓力為零二.拱形橋1.汽車過拱形橋時,對橋面的壓力與重力比較

2.圓周運動中的超重、失重情況．三.航天器中的失重現(xiàn)象重力提供自身做圓周運動向心力課堂小結(jié)v過大時:外側(cè)軌道與輪之間有彈力v過小時:內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力一.鐵路