2.3生活中的圓周運(yùn)動課件高一下學(xué)期物理粵教版2

生活中的圓周運(yùn)動1.物體做勻速圓周運(yùn)動需要什么力?誰來提供?知識回顧物體需要向心力，由合力提供向心力2.向心力的計算公式?F合“供需”平衡物體做勻速圓周運(yùn)動提供物體做勻速圓周運(yùn)動的合力物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力=，由物體受力情況決定由物體的運(yùn)動情況決定實(shí)例3拱形和凹形路面問題1：汽車靜止在橋上與通過平橋時，受力怎樣？F壓＝FN＝mg問題：汽車通過橋最高點(diǎn)時，求車對橋的壓力？（已知汽車質(zhì)量為m，通過最高點(diǎn)時速度為v,重力加速度為g，拱形橋的半徑為R）實(shí)例3拱橋與凹形路面問題汽車過拱形橋時，在最高點(diǎn)時，車對凸橋的壓力又怎樣？mgFNv2Rmg－FN＝mv2RFN

＝mg－mv2RF壓＝FN

＝mg－m汽車對橋的壓力小于其所受重力，即處于失重汽車行駛的速度越大，汽車對橋面的壓力越小FN

＜mg牛頓第二定律：牛頓頂三定律：v2Rmg＝m當(dāng)FN

=0

時，汽車脫離橋面，做平拋運(yùn)動，汽車及其中的物體處于完全失重狀態(tài)。FN＝0

時，汽車的速度為多大？v2RFN

＝mg－m

試分析如果汽車的速度不斷增大，會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？mg變形：其他條件不變，分析汽車通過最低點(diǎn)時車對橋(過水路面)的壓力。（已知汽車質(zhì)量為m，通過最高點(diǎn)時速度為v,重力加速度為g，凹形橋的半徑為R）汽車過凹形橋時，在最低點(diǎn)時，車對凸橋的壓力又怎樣？FNmgv2RFN

＝mg+

mv2RF壓＝FN

＝mg+

mv2RFN－mg＝m汽車對橋的壓力大于其所受重力，即處于超重。若汽車通過凹橋的速度增大，會出現(xiàn)什么情況？FN

＞mg處理勻速圓周問題一般思路1、明確研究對象；2、確定圓周運(yùn)動所在平面，明確圓周運(yùn)動的軌跡、圓心位置；3、受力分析，指向圓心方向的合力即向心力。4、用牛頓第二定律及向心力公式結(jié)合列方程求解實(shí)例1：公路彎道汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎時相當(dāng)于什么運(yùn)動？思考：汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎是什么力提供向心力的呢?OmgFNFf實(shí)例1汽車轉(zhuǎn)彎

汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎向心力來源：汽車側(cè)向所受的靜摩擦力OmgFNFf當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎的半徑一定時,汽車的速度v越大,所需的向心力也越大,靜摩擦力也越大,當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時:OmgFNFf

當(dāng)汽車以沿圓盤轉(zhuǎn)彎時,存在一個安全通過的最大速度,如果超過了這個速度,汽車將發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象。

在公路轉(zhuǎn)彎處，如何使汽車不必大幅減速而又能安全通過呢？改進(jìn)措施:(1)增大轉(zhuǎn)彎的半徑(2)增加路面的粗糙程度改進(jìn)措施:生活中的公路彎道：外高內(nèi)低！FNmgθ生活中的公路彎道：外高內(nèi)低！速度大于此時由哪些力的合力提供向心力？FNmgθf實(shí)例2火車轉(zhuǎn)彎——內(nèi)外軌道一樣高1.火車在水平軌道勻速轉(zhuǎn)彎時，火車的向心力是由什么力提供的？

2.如此設(shè)計下，有何弊端？

3.應(yīng)如何改進(jìn)呢？

FOmgN請同學(xué)們仔細(xì)觀看視頻,觀察真實(shí)的火車軌道是怎樣的？實(shí)例2火車轉(zhuǎn)彎軌道對輪緣無擠壓，此時火車的受力？GFNF合θ火車轉(zhuǎn)彎臨界速度:重力G與支持力FN的合力F合提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力鐵路的彎道——外軌高于內(nèi)軌F合＝mgtanθ火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力

當(dāng)v＜gRtanθ

：

當(dāng)v＞gRtanθ

：GFNθ輪緣受到外軌向內(nèi)的彈力GFNθFF輪緣受到內(nèi)軌向外的彈力思考與討論若火車的速度大于或小于這個值時，會怎么樣呢？2.處理圓周運(yùn)動問題的一般步驟：（1）明確研究對象，找出圓周平面，確定圓心和半徑（2）進(jìn)行受力分析，畫受力分析圖（3）找出在半徑方向的