《高中物理必修2教案与课件5-5生活中的圆周运动1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理必修2教案与课件5-5生活中的圆周运动1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、8生活中的圆周运动知识回忆o物体做圆周运动时，受力有何共同点n物体要受到指向圆心的向心力o向心力的特点n方向：总是指向圆心n大小：分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mgF“供需平衡供需平衡 物体做匀速圆周运物体做匀速圆周运动动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从从“供供 “需两方面研究做圆周运动的需两方面研究做圆周运动的物体物体赛道的设计实例研究1火车过弯o火车以半径R= 300 m在水平轨道上转弯，火车质量为8105kg，速度为30m/s。铁轨与轮之间的动摩擦因数=0.25。OmgFNFf 设向心力由轨道指向圆
2、心的静摩擦力提供 代入数据可得： Ff=2.4106N但轨道提供的静摩擦力最大值：Ff静m=mg=1.96106N“供需不平衡，如何解决？供需不平衡，如何解决？研究与讨论1、请设计一个方案让火车沿轨道平安通过弯道？实际火车与轨道设计中，实际火车与轨道设计中，利用轮缘可增加小局部的向心力；利用轮缘可增加小局部的向心力；垫高外轨可增加较多的向心力。垫高外轨可增加较多的向心力。2、最正确方案 火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？较小时tan=sinFNmgFh由力的关系得：由
3、向心力公式得：由几何关系得：解：=0.14m研究与讨论3、假设火车速度与设计速度不同会怎样？外侧外侧内侧内侧F过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求FNFN4、假设火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？过大时：火车向外侧运动过小时：火车向内侧运动FNmg离心向心向心、圆周、离心运动“供“需是否平衡决定物体做何种运动供提供物体做圆周运动的力需物体做匀速圆周运动所需的力F=匀速圆周运动F向心运动列车速度过快，造成翻车事故实例研究2过拱桥1、汽车过拱桥是竖直面内圆周运动的典型代表2、研究方法与水平面内圆周运动相同比较在两种不同桥
4、面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。GFNGFN失重超重aa最高点最低点研究与讨论1、假设速度过快，汽车做何种运动？提供的向心力缺乏，做离心运动，离开桥面做平抛运动2、有无可能做这样的运动？假设可能应满足怎样的条件？GFN过山车水流星研究圆周运动的要点o从“供“需两方面来进行研究o“供分析物体受力，求沿半径方向的合外力o“需确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力o“供“需平衡做圆周运动练习2 飞车走壁o摩托车飞车走壁，请分析受力情况，解释现象练习3如图为过山车轨道的一局部，假设要使车厢能平安通过圆形轨道，车厢应从多高处释放？不计一切摩擦与阻力。Rh？实际火车车轮与铁轨模型2、优点 1、做圆周运动时向心力由哪些力提供？ 摩擦力、轮缘与铁轨间的弹力的合力提供F1FfF1Ff3、缺点结构简单，便于实现轮缘与铁轨有挤压，车轮与铁轨都有磨损垫高外轨 利用支持力的分力提供一局部向心力，到达“供需平衡。2、优点 1、做圆周运动时向心力由哪些力提供？3、缺点可以减少对摩擦力的需要需要改造铁路，设计施工难度大讨论3、假设汽车沿圆弧桥面从顶端下滑，分析汽车的运动情况。R分析：由物体重力及支持力沿半径方向的合外力提供向心力，假设车速度过快，车会离开桥面做斜下抛运动即将离开时FN=0
