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(共20张PPT)
6.4 生活中的圆周运动
生活中处处有圆周运动
一、火车转弯
火车车轮有什么特点呢？
轮缘
G
外轨
内轨
FN
外轨对轮缘的弹力提供向心力
O
F
内外轨道一样高时
一、火车转弯
火车转弯时，什么力提供向心力？
让外轨高于内轨（外轨建高）
一、火车转弯
火车质量、速度比较大，所需向心力比较大，挤压的后果会怎样
如何解决这个问题
θ
h
正确
错误
轨迹圆心在水平面内。
一、火车转弯
外轨高于内轨情况下，火车转弯的轨迹圆心在哪？
θ
FN
G
O
F合
θ
提供火车转弯时所需的向心力
Fn
h
一、火车转弯
火车转弯时，外轨高于内轨情况下，若外轨对轮缘无弹力，什么力提供向心力呢？
一、火车转弯
火车转弯时，对速度有要求吗？
体会道路设计
高速公路转弯处和场地自行车比赛的赛道，路面往往有一定的倾斜度。说说这样设计的原因。
感受桥梁设计
赵州桥是著名的石拱桥，修建于公元605年左右，到现在已经一千四百多年了。桥梁设计成拱形有何优点呢？
拱形桥
（凸形桥）
凹形桥
水平桥
感受桥梁设计
mg
FN
v2
R
mg－FN＝m
v2
R
FN ＝mg－m
v2
R
F压＝FN ＝mg－m
汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重状态
F压＜mg
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为R，汽车通过桥最高点时，车对桥的压力是多少？
二、汽车过拱形桥
质量为m的汽车以速度v通过水平桥时，车对桥的压力是多少？
F压＝FN＝mg
二、汽车过拱形桥
mg
FN
质量为m的汽车在凹形桥上以速度v前进，设桥面的圆弧半径为R，在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？
FN
mg
v2
R
FN ＝mg + m
v2
R
F压＝FN ＝mg + m
v2
R
FN－mg＝m
汽车对桥的压力大于其所受重力，即处于超重状态
F压＞mg
二、汽车过拱形桥
v2
R
mg＝m
v2
R
FN ＝mg－m
mg
FN
临界速度
汽车过拱形桥时，运动速度变大，在最高点，车对桥的压力如何变化？
二、汽车过拱形桥
超过临界速度，汽车将做平抛运动
v＝ gR
思考与讨论
把地球看做巨大的拱形桥，速度大到一定程度时，汽车是否可飞起来？
此时驾驶员与座椅之间的压力是多少？
此时驾驶员躯体各部分的压力是多少？
他这时处于什么状态？他可能有什么感觉？
三、航天器中的失重现象
R=6400km
mg
FN
FN=0
航天员处于完全失重状态
对飞船：
对航天员：
三、航天器中的失重现象
v2
R
mg－FN＝m
v＝ gR
以绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船为例，当飞船距地面高度为100 200 km 时，它的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受到的重力mg。
v2
R
Mg＝M
小结
1、抓住本质，建构模型
2、分析受力，寻找规律
3、应用规律，解决问题
作业
1、生活中还有哪些圆周运动的轨道在水平面？哪些圆周运动的轨道在竖直平面？如何分析这些运动？
2、观察汽车减速带，这样设计有何优点？
3、尝试制作拱形桥模型。
4、书本38页，2、3、4、5题。

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