高中物理 第二章 匀速圆周运动 4 圆周运动与人类文明课件 教科版必修2.ppt

第二章匀速圆周运动 第4节圆周运动与人类文明 1 圆周运动与古代文明 1 钻木取火钻木取火的发明来源于我国古时的神话传说 燧人氏是传说中发明钻木取火的人 钻木取火的物理本质 钻木取火是根据摩擦生热的原理实现的 通过转动木棒 木棒与木块摩擦会产生热量 加之木材本身就是易燃物 所以会生出火来 2 陶瓷制作与圆周运动陶瓷制作是圆周运动的一个应用 1 圆周运动与古代文明 3 圆周运动与车轮的发明古代的人们的交通方式由肩挑 背抗发展到使用车轮 为大量利用畜力 开展远距离的运输和商贸活动创造了条件 车轮第一次把圆周运动和直线运动联系起来 这是个伟大的发明 1 圆周运动与古代文明 4 圆周运动与机械能的利用 1 圆周运动与古代文明 2 圆周运动与工业技术 1 圆周运动使用蒸汽机技术广泛应用蒸汽机原理是 水蒸气通过转换阀来到汽缸的正面 活塞向反面运动 反面的蒸汽通过转换阀的排气口排出 活塞运动到反面顶点后 由飞轮上的一个连动机构作用于转换阀 这时转换阀的加压口变成排气口 排气口变成加压口 在压力作用下活塞由反面向正面运动 完成一个循环 连杆把往复的直线运动转变成圆周运动 瓦特改良的蒸汽机 2 齿轮和轴使得机械能实现传递 齿轮的圆周运动可以通过齿轮传动和皮带传动两种方式实现机械能的传递 同时不同半径的齿轮组合又可以实现速度的改变 变速箱正是利用多组齿轮来改变速度的 2 圆周运动与工业技术 2 圆周运动与工业技术 2 圆周运动与工业技术 万能工作台 2 圆周运动与工业技术 蜘蛛形机器人 1 圆周运动与粒子物理和核物理实验回旋加速器 利用磁场使带电粒子作回旋运动 在运动中经高频电场反复加速的装置 1930年e o 劳伦斯提出其工作原理 1932年首次研制成功 它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒 d形盒 隔开相对放置 d形盒上加交变电压 其间隙处产生交变电场 置于中心的粒子源产生带电粒子射出来 受到电场加速 经过很多次加速 粒子沿螺旋形轨道从d形盒边缘引出 能量可达几十兆电子伏特 mev 回旋加速器的能量受制于随粒子速度增大的相对论效应 粒子的质量增大 粒子绕行周期变长 从而逐渐偏离了交变电场的加速状态 进一步的改进有同步回旋加速器 3 圆周运动与科学实验 2 圆周运动与航天技术航天器脱离运载火箭做惯性运动后 还受到各种天体引力的作用 这些引力会使航天器的飞行轨迹发生弯曲 如达到第一宇宙速度的航天器 在受到地球引力作用飞行轨迹发生弯曲时 所产生的离心加速度 俗称离心力 与地球对它的引力大小相等 方向相反 因此 它就始终绕地球作匀速圆周运动 3 圆周运动与科学实验 3 圆周运动与生命科学超速离心机的离心原理 当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时 由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉 粒子越重 下沉越快 反之密度比液体小的粒子就会上浮 微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小 形态和密度有关 并且又与重力场的强度及液体的粘度有关 象红血球大小的颗粒 直径为数微米 就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程 3 圆周运动与科学实验 4 圆周运动与文化生活 环形通道 4 圆周运动与文化生活 游乐园的圆周运动 4 圆周运动与文化生活 花样滑冰 4 圆周运动与文化生活 应用圆周运动的玩具 小结 圆周运动是一种比较和谐的运动 在人们的生活中随处可见 小到电子的运动 达到天体的运动