物理 必修二 第二章 第二节 ppt课件

物理 第二章匀速圆周运动 普通高中课程标准实验教科书 匀速圆周运动是曲线运动 所以 做匀速圆周运动的物体必定受到与速度方向不在同一直线上的合外力作用 这个合外力的方向不断变化 但总是垂直于速度方向 沿半径指向圆心 匀速圆周运动物体受到的合外力就叫做向心力 1 感受向心力 向心力的大小与那些因素有关 第二节向心力 m v T r 2 向心力 第二节向心力 F mr 2 圆周运动的向心力大小 圆周运动向心力的方向 沿半径指向圆心 实验表明 质量m越大 角速度 越大 半径r越大 向心力F也越大 向心力只改变速度的方向 不改变速度的大小 向心力产生的加速度 第二节向心力 3 向心加速度 a r 2 依牛顿第二定律F合 ma 向心加速度大小 向心加速度方向 与质点速度垂直 沿半径指向圆心 向心加速度的作用是只改变速度的方向 不改变速度的大小 匀速圆周运动 v变化 非匀速运动 a变化 非匀变速运动 一般变速运动 如图皮带传动装置 两皮带轮O1 O2半径分别为R和r A B分别为两轮的边缘点 C为O1轮内的一点 半径也为r 已知R r 2 1 则该三点的线速度之比为 角速度之比为 向心加速度之比为 C 第二节向心力 3 向心加速度 从a r 2看 好像a与r成正比 A B 1 2 1 2 2 1 2 4 1 课堂训练 1 关于向心力的说法正确的是A 向心力不改变圆周运动物体的速度大小B 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的C 物体由于做匀速圆周运动而产生了一个向心力D 做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合力 AD 2 如图 水平匀速转动的圆盘上有一个小物体m 小物体与圆盘保持相对静止 则该物体的受力情况是A 受重力 支持力B 受重力 支持力和指向圆心的摩擦力C 受重力 支持力 静摩擦力和向心力D 以上说法都不正确 课堂训练 B 第二节向心力 4 生活中的向心力 汽车过拱桥时的运动可以看作圆周运动 质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进 若桥面圆弧半径为R 分析汽车通过桥面最高点时对桥的压力 并讨论过桥速度对汽车对桥面压力的影响 分析车在桥面最高点时受力 由牛顿定律 可见 v越大 则压力FN 越小 解 汽车过桥问题 第二节向心力 4 生活中的向心力 如果汽车过凹形桥面 结果又如何 汽车过桥问题 想一想 依牛顿定律 第二节向心力 4 生活中的向心力 地球可以看做一个巨大的拱形桥 桥面的半径就是地球的半径 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零 这时驾驶员与座椅之间的压力是多少 第二节向心力 4 生活中的向心力 汽车在水平路面上转弯向心力由地面的摩擦力提供 汽车在水平路面上转弯 靠什么力充当向心力 第二节向心力 4 生活中的向心力 高速公路的转弯处路面是外高内低 以保证车辆安全转弯 应采取什么措施能使汽车安全转弯 第二节向心力 4 生活中的向心力 汽车在水平公路上转弯时 靠水平路面的静摩擦力提供向心力 当车速较大时 汽车容易滑出路面 造成交通事故 通常公路转弯处往往要建成外高内低的倾斜路面 以避免事故的发生 设弯道的半径为R 汽车行驶速度为v 质量为m 路面倾斜角度为 依牛顿第二定律得 可见 v越大 R越小 则 越大 火车转弯摩托车转弯运动员跑弯道 解 第二节向心力 4 生活中的向心力 火车转弯 靠什么力充当向心力 第二节向心力 4 生活中的向心力 向心力由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力提供 轮缘和铁轨都会磨损 造成行车危险 火车转弯问题 第二节向心力 4 生活中的向心力 向心力由重力G和支持力N的合力提供 速度合适可以使轮缘和铁轨间无磨损 火车转弯问题 第二节向心力 4 生活中的向心力 已知铁路拐弯处的圆弧半径为R 轨距为L 内外轨的高度差为h 为了使铁轨不受轮缘的挤压 火车运行的速度应该为多大 如果低速行驶又如何呢 如果超速行驶会怎么样 第二节向心力 4 生活中的向心力 飞机在空中转弯 靠什么力充当向心力 第二节向心力 4 生活中的向心力 摩托车转弯时车身要向内侧倾斜 以获得向心力 想一想 第二节向心力 4 生活中的向心力 L 圆锥摆的小球做匀速圆周运动时 受到重力 绳的拉力和向心力三个力的作用 这种说法对吗 为什么 不对 向心力是按作用效果命名的 它是匀速圆周运动物体受到的所有力的合力 并不是另外受到的力 如图所示 用细线吊着一个质