生活中的圆周运动课件-高一下学期物理人教版-1

第4节生活中的圆周运动第6章第六章

在铁路弯道处，为什么两条铁轨磨损程度不同，你能解释其中的原因吗？一、火车转弯火车的轮子汽车的轮子轮缘问题1：两种轮子有何区别？一、火车转弯问题2：火车转弯时可看做匀速圆周运动，如果火车内外轨道一样高。火车受哪些力？谁充当向心力？GN.F外轨内轨由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨.靠这种办法得到的向心力缺点是什么？一、火车转弯问题3：如何改善上述缺点？现实中：外轨高于内轨向心力：由重力和支持力的合力提供GθOFNF合θF合＝mgtanθ所需向心力转弯速度：问题4：分析火车转弯的速度要求？2.当v＜gRtanθ

：1.当v＞gRtanθ

：GFNθ轮缘受到外轨挤压的弹力GFNθFF轮缘受到内轨挤压的弹力速度过大速度过小一、火车转弯问题5：速度超出临界速度或不足临界速度，会出现什么情况？举一反三二、汽车过拱形桥问题1：汽车静止在桥上与通过平桥时，受力怎样？F压＝FN＝mg问题2：汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？mgFNv2Rmg－FN＝mv2RFN

＝mg－mv2RF压＝FN

＝mg－m汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重FN

＜mg二、汽车过拱形桥v2Rmg＝m当FN

=0

时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。FN＝0

时，汽车的速度为多大？v2RFN

＝mg－m问题3：汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对凸桥的压力如何变化？mgFN临界速度二、汽车过拱形桥

问题4：汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？FNmgv2RFN

＝mg+

mv2RF压＝FN

＝mg+

mv2RFN－mg＝m汽车对桥的压力大于其所受重力，即处于超重若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？FN

＞mg二、汽车过拱形桥三、航天器中的失重现象1.航天器在发射升空（加速上升）时，航天员处在超重还是失重状态？2.航天器在轨道正常运行（绕地球做匀速圆周运动）时，航天员处在超重还是失重状态？FNmgaFN－mg＝maFN＞mg三、航天器中的失重现象v2RFN

＝mg－m2.航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速度的大小为v，轨道半径近似等于地球半径R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重mg。失重v＝gR当时，座舱对航天员的支持力FN＝0，航天员处于完全失重.v2Rmg－FN＝m四、离心运动分析图中运动产生的原因原因：手中拉力消失原因：摩擦力不足以提供向心力四、离心运动F合=

mω2r，物体做匀速圆周运动F合＜mω2r，物体做逐渐远离圆心的运动F

合=0

，沿切线方向飞出远离圆心1.定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。<

供需O离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干四、离心运动四、离心运动4.如图所示，一辆质量为800kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.不考虑空气阻力g取10m/s2.(1)如果汽车以5m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？

学以致用

解决问题问题主要是为了引导学生如何使用牛顿第二定律分析向心力处理问题注意：牛顿第三定律意图教法(2)如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零，则汽车通过拱桥的顶部时速度是多大？(4)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度至少应为多大？(地球半径R＝6.4×103km)1.引导学生将文字叙述的过程以情境图表示出来2.第二问适当转换已知和问题，鼓励学生思考发言。是对学生分析综合、推理论证等思维能力锻炼的机会。3.让学生在思考讨论中增进对关系式的理解，并且感受到不同方法解决问题的简洁性存