向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動

向心力的實例分析

第一課時5/8/20241向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動回顧向心力的表達式：需求量5/8/20242向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動回顧向心力的來源GNTGTGTT1T2向心力的來源：可以是某一個力,也可以是某些力的合力,也可以是某個力的分力.5/8/20243向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動解決圓周運動的基本思路向心力的來源“供”F向心力的表達式“需”=做勻速圓周運動5/8/20244向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動解決圓周運動的思路：1.確定圓軌道及圓心和半徑2.受力分析，找到向心力3.列出向心力表達式方程5/8/20245向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動實例一——火車轉(zhuǎn)彎思考：火車在平直的鐵軌上做勻速直線運動。受力情況如何？FGNf5/8/20246向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動實例一——火車轉(zhuǎn)彎思考：火車在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時什么力提供向心力？5/8/20247向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動踏面5/8/20248向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動1.認(rèn)識火車的“車輪”：內(nèi)軌外軌輪緣外輪內(nèi)輪實例一——火車轉(zhuǎn)彎輪距5/8/20249向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動NGN外實例一——火車轉(zhuǎn)彎討論：火車在水平彎道（內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時

①受力情況如何？②什么力提供向心力？為什么？

外軌內(nèi)軌外軌內(nèi)軌N外F牽f切5/8/202410向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動③內(nèi)外軌道一樣高有什么弊端？外軌內(nèi)軌N外NG外火車質(zhì)量m很大外軌與輪緣的相互作用力很大外軌和外輪之間的磨損大，鐵軌容易受到損壞討論：若要解決這個問題？能采取什么可行性措施？（目的是減少外軌與外輪之間的擠壓）5/8/202411向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動高速列車5/8/202412向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動α②若鐵軌不受側(cè)向壓力什么力提供向心力？由G和N的合力提供請同學(xué)們畫出合力解決方案：將鐵軌做成“外高內(nèi)低”的傾斜狀態(tài)①受力分析GN外軌內(nèi)軌5/8/202413向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動αGN圓心θθFR向心力方程怎么列？mgtanθ=火車轉(zhuǎn)彎5/8/202414向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動例1、設(shè)一輛質(zhì)量為m的火車，在外軌抬高角度為θ，軌道半徑為r的彎道勻速行駛，若鐵軌不受側(cè)向壓力，則此時火車的行駛的速度為多大？αGN分析：“供”——N和G合力F=mgtanθ“需”——θθF思考討論：①實際速度略大于此速度的情況？②實際速度略小于此速度的情況？解得：火車轉(zhuǎn)彎5/8/202415向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動當(dāng)v實=v時：當(dāng)v實>v時：當(dāng)v實<v時：輪緣不受側(cè)向壓力輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力N外N內(nèi)5/8/202416向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動f靜v俯視圖:F牽f切GNF牽f切f靜實例二——汽車轉(zhuǎn)彎

汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎的向心力由哪個力提供？5/8/202417向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動vf靜例2：在一段半徑為r的圓形水平軌道上，已知路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力是車重的μ倍（μ＜1），求汽車拐彎時的最大安全速度？實例二——汽車轉(zhuǎn)彎

5/8/202418向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動賽道的設(shè)計——外高內(nèi)低NGF5/8/202419向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動NGf靜F5/8/202420向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動NGFf靜5/8/202421向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動5/8/202422向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動GFF合飛機轉(zhuǎn)彎鳥飛行轉(zhuǎn)彎5/8/202423向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動水平路面水平圓轉(zhuǎn)彎5/8/202424向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動傾斜面的水平圓轉(zhuǎn)彎5/8/202425向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動水平面轉(zhuǎn)彎：5/8/202426向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動1.火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（）A．為了使火車轉(zhuǎn)彎時外軌對于輪緣的壓力提供圓周運動的向心力B．為了使火車轉(zhuǎn)彎時的向心力由重力和鐵軌對車的彈力的合力提供C．以防列車傾倒造成翻車事故D．為了減小火車輪緣與外軌的壓力BD課堂練習(xí)5/8/202427向心力的實例分析水平方向的勻速圓周運動2.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說法正確的是（）A．f甲小于f乙

B．f甲等于f乙C．f甲大于f乙

D．f甲和f乙大小均與汽車速率無關(guān)A課堂練習(xí)5/8/202428向心力的實例分析水平方向的勻速