生活中的圆周运动优质课市公开课获奖课件

1、5.7 生活中圆周运动 -火车转弯问题分析第1页第1页复习：2、向心力公式？F合=F向1、物体做匀速圆周运动条件是什么？方向：指向圆心第2页第2页实例研究汽车转弯问题1：汽车匀速在水平路面上转弯时，受哪几种力作用？向心力是由谁提供？ 第3页第3页汽车匀速在水平路面上转弯时向心力f静横向摩擦力 提供向心力！切向摩擦力跟牵引力平衡(匀速转弯)v俯视图:F牵f切GNF牵f切f静第4页第4页问题2：要想汽车在水平弯道上能够安全转弯，必 须满足条件是什么？ 问题3：汽车刚好能够安全转弯速度是多少？ 第5页第5页问题4：同窗们能不能给出一些增大汽车转弯安全 性提议？ 减速慢行、增大轮胎摩擦力等第6页第6页

2、问题5：仔细观测下面图片，研究工程师们设计:公路弯道有什么特点？并思考为何要这样设计？ 第7页第7页ffGFNF合第8页第8页结论将路面倾斜原因是让支持力与竖直方向成一角度，这样让重力和支持力合力提供部分向心力，减小静摩擦力承担。 第9页第9页火车转弯问题1：火车车轮与铁轨结构是如何？ 轮缘第10页第10页问题2：假设火车在水平弯道上匀速转弯，分析此时火车受力情况，并找出是什么力提供火车转弯向心力。火车受重力、支持力GFNF向心力由外轨给轮缘支持力提供。外轨给轮缘支持力第11页第11页问题3：实际中铁路弯道是如何设计？为何要这样设计？ 实际铁路弯道是倾斜，外轨高于内轨。让重力和支持力合力提供部

3、分向心力。第12页第12页FNF合mg火车实际受力情景：第13页第13页外内GF合 要想使轮缘与内外轨道间均无互相挤压，转弯速度应满足什么条件？轮缘与内、外轨道之间均无挤压FN第14页第14页假如火车转弯时VV限，会有什么后果？假如火车转弯时VV限，会有什么后果？全体讨论：第15页第15页火车弯道车速过大发生侧翻事故第16页第16页第17页第17页轮缘与内、外轨道之间均无挤压轮缘挤压外轨道轮缘挤压内轨道总而言之，为保护轨道，火车转弯时速度应尽也许控制在_左右！小结：火车在外高内低轨道转弯时，若：第18页第18页在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了( )A减轻火车轮子挤压外轨B减轻火

4、车轮子挤压内轨C使火车车身倾斜，利用重力和支持力合力提供转弯所需向心力D限制火车向外脱轨ACD练一练第19页第19页如图所表示，若火车按要求速率转弯时，内、外轨对车轮均无侧向压力，则火车以小于要求速率转弯时（ ）A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力 练一练A第20页第20页汽车过拱桥质量为m 汽车以恒定速率v通过半径为r拱桥,如图所表示,求汽车在桥顶时对路面压力是多大?实例研究汽车过桥第21页第21页拱形桥问题1：分析汽车过拱形桥至桥顶时受力情况及 向心力起源。 汽车在最高点时受重力和支持力，向心力由重力与支持力合力提供

5、 问题2：汽车过拱形桥最高点时对桥面压力大 小与本身重力大小关系是如何？这是 一个如何状态？ 第22页第22页解:汽车通过桥顶时,受力如图:mgFNOr由牛顿第二定律:由牛顿第三定律:FfF失重第23页第23页问题3：当汽车在最高点对桥压力为0时，汽车 速度是多大？这又是一个如何状态？此时 人对座椅压力是多大？从该时刻以后，汽 车将做什么运动？还能沿桥面做圆周运动下 桥吗？ 完全失重状态 人对座椅压力也是0，人也处于完全失重状态汽车将做平抛运动，不能沿桥面下桥了 第24页第24页你见过凹形桥吗?泸定桥第25页第25页 拓展:质量为m汽车以恒定速率v通过半径为r凹形桥面,如图所表示,求汽车在最低点时对桥面压力是多大?解:汽车通过底部时,受力如图:GFN由牛顿第二定律:由牛顿第三定律：FFf超重第26页第26页GFNGFN失重超重aa最高点最低点第27页第27页研究圆周运动要点从“供”“需”两方面来进行研究“供”分析物体受力，求沿半径方向