向心力及向心加速度的求解公式省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

向心力及向心加速度求解公式默写:2：说明：a：向心力是按效果命名力；b：任何一个力或几个力协力只要它作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受向心力；c：不能认为做匀速圆周运动物体除了受到另外物体作用外，还要另外受到向心力。1：分析和处理圆周运动问题，关键是要把向心力起源搞清楚：关于向心力在详细问题中要依据已知条件灵活选择公式沿半径方向协力。第1页

在日常生活中有很多圆周运动实例：骑自行车、摩托车转弯，汽车、火车转弯，车经过凸形桥、凹形桥，飞机作俯冲拉起运动等都是圆周运动，这些运动向心力起源是什么？下面我们就经过几个详细问题来分析向心力起源。

第2页第六节匀速圆周运动实例分析第3页1、深入了解向心力是物体沿半径方向合外力。2、深入了解向心力、向心加速度公式也适合用于变速圆周运动(各物理量必须为同一时刻瞬时值)。3、会在详细问题中分析向心力起源。

教学目标：第4页实例分析：实例1、火车转弯：

第5页c：因为该弹力是由轮缘和外轨挤压产生，且因为火车质量很大，故轮缘和外轨间相互作用力很大，易损坏铁轨。1、内外轨道一样高时GFNFa：此时火车受力：重力、支持力、机车牵引力、空气及铁轨阻力、外轨对轮缘弹力。b：外轨对轮缘弹力F提供向心力。F=mv2/r

第6页说明：转弯处要选择内外轨适当高度差，使转弯时所需向心力F完全由重力G和支持力N协力来提供，这么外轨就不受轮缘挤压了。转弯处--外轨略高于内轨。向心力2、外轨略高于内轨时第7页实例2：汽车过拱桥问题汽车在拱桥上以速度v前进，桥面圆弧半径为R，求汽车过桥最高点时对桥面压力？e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以a：选汽车为研究对象b：对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车支持力c：上述两个力协力提供向心力、且向心力方向向下d：建立关系式：F向=G-F1=2mvr且解析：说明：上述过程中汽车做不是匀速圆周运动，我们仍使用了匀速圆周运动公式，原因是向心力和向心加速度公式对于变速圆周运动一样适用。失重第8页

思索与讨论2、请你依据上面分析汽车经过凸形桥思绪，分析一下汽车经过凹形桥最低点时对桥压力（如图）。这时压力比汽车重量大还是小？1、依据上面分析能够看出，汽车行驶速度越大，汽车对桥压力越小。试分析一下，当汽车速度不停增大时，会有什么现象发生呢？解析：GF2mvrF–G=F=G+2mvrF’=F>G汽车竖直方向受两个力:G、FF越大,轮胎形变越大,易爆胎飞离桥面完全失重超重第9页（4）解方程，对结果进行必要讨论。利用向心力公式解题步骤：（1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。（2）确定研究对象在某个位置所处状态，进行详细受力分析，分析是哪些力提供了向心力。（3）建立以向心方向为正方向坐标，据向心力公式列方程。第10页实例3：

“水流星”模型杂技演员演出“水流星”节目，我们发觉不论演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为何？

取杯中水为研究对象:杯中水是在竖直平面内作圆周运动

在最高点时受到两个力作用：重力Ｇ和杯底对水弹力Ｎ

有:N+mg=mv2/r第11页思索题？自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。问：什么力提供向心力？向心力与倾斜度相关吗？有何关系？解答：由地面对车静摩擦力提供相关系，倾斜度越大，向心力越大第12页作业：P98

4、54、补充：汽车以多大速度驶过桥顶时，汽车对桥面压力为零？

第13页1、用绳系一个小球，使它在光滑水平桌面上做匀速圆周