3、圆周运动的案例分析 (2).pptx

1、1,课题：生活中的圆周运动,科目：高中物理,教材：人教版必修二,主讲：合川实验中学 黄德均,复习提问：,2、向心力的概念？向心力的公式？,1、牛顿第二定律的内容？公式？,3,新课导入1,1、木块做的什么运动？,提问：,2、木块受几个力的作用？,3、是什么力提供木块做圆周运动的向心力？,4、若木块的质量是m=0.2Kg,它做圆周运动的半径r=0.25m,线速度是v=2m/s,则它需要的向心力是多大？这个力由谁来提供？,4,仔细观察下面两幅图片，观察公路或铁路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设计？,新课导入2,5,一、火车转弯问题,问题1：火车铁轨和车轮车轮的结构有什么特点？这样的结构有什么作用

2、？,6,G,FN,外轨对轮缘的弹力F提供向心力,.,F,情景一：内外轨一样高,此种方式的缺点是什么？如何解决这一问题？,分析思路：1、研究对象是什么？,2、火车做什么运动？,3、确定圆心,4、确定半径,5、确定轨迹,6、进行受力分析（画图）,7、什么力提供向心力（指向圆心的合力）？,9、有什么危害？,8、怎样计算向心力（列方程求解）？,内轨,外轨,7,情景二：当外轨略高于内轨，且内外轨对轮缘没有压力,火车转弯时所需的向心力恰好是由G和FN的合力提供。,3、怎样用牛顿第二定律列方程？,F合,V火车设计的行驶速度(限速）,F=mgtan=,1、怎样确定火车的圆周轨迹、圆心和半径？,2、是什么力提供

3、火车转弯的向心力？,8,例题1：设一辆质量为m=3吨的火车在傾角=100、弯道半径r=500m的轨道上行驶时，若使铁轨不受侧向压力（什么意思？），则此时火车的规定v速度大约是多大？（g=10m/s2 tan100=0.176）,课后思考与讨论： 1、若火车行驶速度大于设计速度，铁轨受什么方向的侧向压力?,2、若火车行使速度小于设计速度，铁轨受什么方向的侧向压力？,二、拱形桥问题,例题2：有一辆质量为m=800Kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥，汽车到达拱桥顶时的速度为5m/s,汽车对拱桥顶的压力为多大？比较重力与压力的大小。这是超重或是失重现象？,课堂练习：汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对

4、桥没有压力？这种情况下，过桥顶后汽车将做什么运动？,思考：汽车对桥面的压力过小时不安全的。因此从这个角度讲，汽车过桥顶的速度不能过大，对于同样的车速，拱桥的圆弧半径大些比较安全还是小些比较安全？,课后做业1、如果拱桥的半径增大的与地球的半径R一样，汽车要在桥面上腾空需要多大的速度？（g=10m/s2, R=6400km）,课后作业2、汽车在地球表面腾空时驾驶员对汽车座椅的压力是多大？,三、凹形桥,课堂练习：有一辆质量为m=800Kg的小汽车驶上圆弧半径r=50m的凹形桥，汽车到达凹形桥底时的速度v=5m/s,汽车对拱桥顶的压力为多大？比较与重力的大小压力。这是超重或是失重现象？,思考与讨论：汽车在凸凹不平的公路上行使时，如果速度较快且一定，你认为汽车在a、b、c、d什么地方容易爆胎？,课堂小结,一、火车转弯,1、内外轨一样高：外轨对轮缘的压力提供火车转弯的向心力。,2、外轨高于内轨（无侧压力时）：火车的重力和支持力的合力提供向心力，但每个弯道有一个规定的速度。,二、汽车过拱形桥顶：,失重,三、汽车过凹形桥底：,超重,四、求解圆周运动的思维方法：,1、明确研究对象,2、确定圆心,3、确定半径,4、确定轨