资源简介

(共28张PPT)
课前三分钟任务：
1.圆周运动：向心力的公式
向心加速度的公式
2.做圆周运动的条件是什么？受力分析过程中需要注意什么？
3.匀速圆周运动的定义
4.线速度，角速度，周期之间关系
第4节 生活中的圆周运动
生活中处处可见的圆周运动
学习目标：
1.学生能根据实际情况，分析向心力的来源，并进行简单计算
2.通过生活中实例，建立匀速圆周运动的模型，提高分析和解决问题的能力
3.通过离心运动的学习，探究生活中脱轨，爆胎等常见现象的产生原因和解决方法，
思考与讨论
汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢
O
mg
FN
Ff
当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。
汽车侧向所受的静摩擦力
高速公路外高内低
赛车赛道外高内低
安徽省宁国中学
场地自行车赛道外高内低
改进措施:
(1)增大转弯半径；
(2)增加路面的粗糙程度；
(3)最重要的一点:司机应该减速慢行；
(4)增加路面高度差——外高内低。
在铁路弯道处，内、外轨道的高度略有不同，为什么？
安徽省宁国中学
火车转弯
若两轨高度相同，向心力的来源是什么呢？
安徽省宁国中学
一、火车转弯
思考：若高铁的内外轨道一样高，高铁 在水平轨道上转弯时，所需的向 心力由谁提供？
内轨
外轨
向心力——外轨对轮缘的挤压产生的弹力
思考：若要使高铁在转弯时内外铁轨对 轮缘都没有挤压，所需的向心力 由谁来提供？此时高铁车速应满 足什么条件？
思考：若在转弯处外轨略高于内轨，高 铁转弯做圆周运动的圆在水平面 上还是在倾斜的面上？
F合＝mg tanθ
v＝ gR tanθ
若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？
安徽省宁国中学
一、火车转弯
——重力与支持力的合力刚好提供向心力
——轮缘受到外轨向内的挤压，外轨易损坏
——轮缘受到内轨向外的挤压，内轨易损坏
安徽省宁国中学
一、火车转弯
例1.修铁路时,两轨间距是1435mm,某处铁路转弯的半径是300m.若规定火车通过这里的速 度是72 km/h.如图所示,两轨所在平面与水平面的夹角为θ,请你用学过的知识计算一 下,要想使内外轨均不受轮缘的挤压,内外轨的高度差应是多大 (当角度θ很小时,可 认为tanθ=sinθ,g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
安徽省宁国中学
一、火车转弯
例2.(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧， 当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处
(　　)
A．路面外侧高、内侧低
B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小
AC
汽车过拱形桥
汽车过拱（凸）形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力怎样？
v2
R
mg－FN＝m
F压 = FN ＜mg 处于失重状态
汽车速度变大，车对凸桥的压力如何变化？
v2
R
mg＝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。
汽车过凹形桥
汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？
v2
R
FN－mg＝m
FN ＞mg
速度过大可能会导致爆胎
安徽省宁国中学
二、拱形桥
例3.如图所示，质量m＝2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面， 路面和桥面的圆弧半径均为20 m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过
3.0×105 N，则：
(1)汽车允许的最大速率是多少？
(2)若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)
思考与讨论
地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？
汽车：
乘客：
此时乘客和汽车都处于完全失重状态！
航天器中的失重现象
有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？
正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动
安徽省宁国中学
三、航天器中的失重现象
航天器：
宇航员：
绕地球飞行的航天器及航天器内的物体都处于完全失重状态！
安徽省宁国中学
三、航天器中的失重现象
例4.(多选)如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6400 km，地面上行 驶的汽车中驾驶员的重力G＝800 N，在汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的 是(　　)
A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大
B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于800 N
C．只要汽车行驶，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有失重的感觉
CD
安徽省宁国中学
四、离心运动
思考：一小球在细绳的牵引下，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，若突然撤去 绳子的拉力小球会如何运动？为什么？
思考：如果只是减小绳子的拉力，小球会如何运动？
小球将沿切线方向飞出，做匀速直线运动
小球做逐渐远离圆心的曲线运动
1.离心运动：
做匀速圆周运动的物体，在受到的合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做远离圆心的运动。
2.向心力与运动：
——匀速圆周运动
——沿切线方向飞出去
——远离圆心
——靠近圆心
供需关系
请你从科学的角度解释为什么弯道外侧的房子位置不好？
安徽省宁国中学
四、离心运动
3.离心运动的防治
公路转弯处限速
安徽省宁国中学
四、离心运动
3.离心运动的应用
安徽省宁国中学
四、离心运动
例5.如图所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个 最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。关于摩托车滑动的问题，下列论 述正确的是(　　)
A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B．摩托车所受合力小于所需的向心力
C．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去
D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去
B
安徽省宁国中学
四、离心运动
例6.图甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔，洗衣机脱水 时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙所示。a、b、
c、d分别为一件小衣物(可理想化为质点)随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最 高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高。下列说法正确的是(　　)
A．衣物在四个位置加速度大小相等
B．衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
C．衣物转到a位置时的脱水效果最好
D．衣物在b位置受到的摩擦力方向和在d位置受到的摩擦力方向相反
A
本课内容结束，谢谢大家

展开更多......

收起↑