必修2物理《生活中的圆周运动》课件

5.7 生活中的圆周运动复习回顾1、描述圆周运动快慢的物理量有哪些？2、匀速圆周运动一定是 （ 填匀速或变速）曲线运动，一定具有 ，需要向心力。 线速度、角速度、周期、转数等、变速向心加速度3、向心力的表达式：同学们在生活中有哪些现象是圆周运动呢？（一）知识目标： 1进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。2.会分析火车转弯、汽车过桥中的向心力来源，用牛顿第二定律解决相关问题。3了解航天器中的失重现象及原因4.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害 . 教学目标（二）能力目标： 1学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力。2通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。 3.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。（三）情感、态度与价值观目标： 1通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。2体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。观观察察实实例例火车转弯思思考考火车在水平轨道（内外轨道一样高）上转弯时，所需的向心力由谁提供？有什么危害，怎样解决？外轨 内轨FNGFF合合 =mgtan =mv2/R火车轨道内低外高转弯时的受力分析向心力来源(1)若转弯时内外轨一样高，则由 _对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损(2)内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由 _和 _ _的合力提供 .外轨重力支持力火车转弯的规定速度思考： 火车行驶速度大于规定的速度时，是外轨还是内轨受到挤压易受损？小于规定的速度呢？1、当火车行驶速率 时，F合 =Fn，内外轨道对轮缘都没有压力。3、当火车行驶速率 时，F合 Fn，内轨道对轮缘有侧压力。2、当火车行驶速率 时，F合 Fn，外轨道对轮缘有侧压力。小结：例 1、火车在半径 r 900 m的弯道转弯，火车质量为 810 5 kg，轨道宽为 l 1.4 m，外轨比内轨高 h 14 cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？ (g取 10 m/s2， （在角度很小时， tansin） )解析：若火车在转弯时铁轨不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面，火车受力如下图所示： Lhd汽车在水平路面转弯做圆周运动时，汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？供的？提示 :若不发生侧滑，则由静摩擦力提供；若发生侧滑，则是滑动摩擦力。对轮胎产生磨损。所以汽车在转弯的地方，实际路面所以汽车在转弯的地方，实际路面也是外高内低，靠重力和支持力的合也是外高内低，靠重力和支持力的合力提供向心力。力提供向心力。提示 ： 向心力是按力作用效果命名的力，可以是一个力或几个力的合力来充当。1、拱（凸）形桥2、凹形桥3、平面桥F当汽车速度多大时 ,FN=0,此后汽车会如何运动 ?随 V的增大， FN如何变化？当 时，汽车离开拱形桥做平抛运动，（出现飞车现象）fFNG受力分析你见过 凹形 的桥吗？泸定桥GFN竖直方向比较三种桥面受力的情况FN =GGGGFNFNFN例 2、如图所示 ,汽车质量为 1.510 4 kg,以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面 ,桥面圆弧半径为 30 ,如果桥面承受的最大压力不得超过 2.010 5 N,汽车允许的最大速率是多少 ?汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多少 ?（ 10 m/s2）解析：汽车在凹形桥面的最低点受到的压力最大，此时当汽车运动到凸形桥的最高点时，桥面对汽车的支持力最小。所以汽车允许的最大速度为 10m/s。根据牛顿第三定律，汽车对桥面的最小压力 FN=FN =1.0105N.思考与讨论地球可以看作一个巨大的拱形桥，地球的半径 R就是桥面的半径，汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：会不会出现这样的情况，速度大到一定程度时，地面对车的支持力是 0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？三 .航天器中的失重现象航天员在太空中作什么运动？他的受力情况怎样？神舟十号聂海胜太空打坐神舟五号飞船航天员处于什么状态？座舱对航天员的支持力是零吗？G F = mv2/RF =G mv2/R 当 v=FN =0 航天员处于完全失重状态F=0或 Fmr 2四、离心运动1、定义：做圆周运动的物体，在向心力突然消失或合力不足以提供向心力时，物体沿切线方向飞出去或逐渐远离圆心的运动。2、做离心运动的条件2、请举例说明生活中，有哪些现象是由于离心运动而造成了危害？1、 请举例说明