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1、第节3离心离心现象现象高中物理 必修第二册第3章高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象1.学会通过车辆转弯问题及凹、凸桥和过山车问题分析水平面内和竖直面内的圆周运动。2.知道什么是离心运动,学会通过实例分析离心运动。3.学会运用圆周运动知识分析生活中的实际问题。学习目标高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象思考：为什么在拐弯处容易发生事故？应该如何避免这种事件的发生？引入高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象汽车在水平地面上转弯时是什么力提供向心力的呢?O mgNf一、车辆转弯时所需的向心力高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象汽车在水平
2、路面上转弯所需要的向心力来源:当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大，汽车做圆周运动。匀速圆周运动匀速圆周运动侧滑侧滑当所需要的向心力大于所提供的向心力（即最大静摩擦力）时，汽车将发生侧滑现象。O mgNf高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象赛道的设计高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象思考：火车转弯时是在做圆周运动，什么力提供向心力？高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象G外轨外轨内轨内轨NF外轨对轮外轨对轮缘的弹力缘的弹力内外轨道一样高O思考：靠这种办法得到的向心力缺点是什么？如何解决这一实际问题？高中物理
3、必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象外轨高于内轨在转弯处外轨略在转弯处外轨略高于内轨高于内轨NGOF合合火车转弯所需的向火车转弯所需的向心力的方向是在水心力的方向是在水平方向上还是在与平方向上还是在与斜面平行的方向上斜面平行的方向上？轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？很小时,sintan若火车的速度大于或小于这个值时，轨道对轮缘有挤压吗？高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象2 2、当当1 1、当、当 ：GN轮缘受到外轨向内的挤压力，外轨易损坏。GNFF轮缘受到内轨向外的挤压力，内轨易损坏。高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象思考：为什么桥的外形都是
4、凸起的而没有凹陷的？这样的设计跟向心力又有怎么样的关系呢？二、竖直平面内的圆周运动分析高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象可见汽车的速度越大对桥的压力越小。当时汽车对桥的压力为零。（临界速度）汽车脱离桥面，做平抛运动。Nmg，失重状态失重状态高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？可见汽车的速度v越大，对桥的压力越大。超重状态超重状态若汽车通过凹桥的速度增大，若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？会出现什么情况？高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象思考:过山车为什么在最高点也不会掉下来?高中物理必修第二册
5、第3章 圆周运动 第3节 离心现象讨论物做近心运动绳和内轨模型理论研究mgNv轨道提供支持力,绳子提供拉力。=0高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象v杆儿和双轨模型能过最高点的临界条件:mgN杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。N=0高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象向心力的“供求”关系所需向心力与提供向心力；思考：如果所需向心力与提供向心力大小不相等时物体将如何运动？F F合合 =mm2 2r r，O O物体做匀速圆周运动供=需三、生活中的离心运动高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象O OF F合合 =mm2 2r r，F F合合mm2 2r
6、 r，F F 合合=0 0，1、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.2、条件：0 0 F F合合mm2 2r r供h。如果列车转弯速率大于 ,则()A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压B.铁轨与轮缘间无挤压C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压D.内外侧铁轨与轮缘间均有挤压A高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象3.一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点),以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点,其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为()C 高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象4.如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=250 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数=0.25。若路面是水平的,问汽车转弯时不发生侧向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大?当超过vm时,将会出现什么现象?(g取10 m/s2)高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象答案:90 km/h汽车做离心运动或出现翻车 高中物理必修第二册第3章 圆周运动 第3节 离心现象谢谢！
