内容正文:
4、
生活中的圆周运动
高一备课组
备课人:阿迪力江
审核人:阿米娜
复习提问:
1、什么叫向心加速度? 它的物理意义是什么?公式如何?
2、什么叫向心力?公式如何?
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思考:
在平直轨道上匀速行驶的火车,火车受几个力作用?这几个力的关系如何?那火车转弯时情况会有何不同呢?
火车转弯时是在做圆周运动,那么是什么力提供向心力?
实例
一、铁路的弯道
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车轮的构造
火车车轮有突出的轮缘
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铁路的弯道
——内外轨道一样高
G
N
外轨对轮缘的弹力提供向心力
.
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?
F
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G
FN
F合
α
【方案剖析】
火车转弯规定临界速度:
解析:
重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力
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注意
1.火车转弯时向心力是水平的。
从这个例子我们进一步知道 :
2.向心力是按效果命名的力,如果认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用,还要再受到一个向心力,那就不对了。
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公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时,也可以看做圆周运动。那么是什么力提供汽车的向心力呢?
思考:
实例
二、拱形桥
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讨论
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶,若桥面的圆弧半径为R,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。
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拓展
凹形桥
下面自己分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些?
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巩固练习:
1.关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差,下列说法中正确的是( )
A. 可以使火车顺利转弯,减少车轮与铁轨间的摩擦
B. 火车转弯时,火车的速度越小,车轮对内侧的铁轨侧向压力越小
C. 火车转弯时,火车的速度越大,车轮对外侧的铁轨侧向压力越大
D. 外铁轨略高于内铁轨,使得火车转弯时,由重力和支持力的合力提供了部分向心力
D
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汽车的位置 汽车对桥面的压力 超重失重状态
最高点
最低点
失重
超重
小结:
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布置作业:
课后作业:
P29 1、2
课前预习:
预习下一节课的内容
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分析
假设宇宙飞船总质量为M,它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动,速率为V,其轨道半径近似等于地球半径R,航天员质量为m,宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力。试求座舱对宇航员的支持力。通过求解你可以得出什么结论?
三、航天器中的失重现象
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当 “供”“需”平衡时,物体做圆周运动。
想一想:当 “供”“需”不平衡时,物体将如何运动呢?
物体做圆周运动所需要的向心力
F
=
r
v
m
2
提供物体做圆周运动的向心力
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1、定义:
当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时,物体做逐渐远离圆心的运动,叫做离心运动。
实例
四、离心运动
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离心抛掷
离心脱水
离心分离
离心甩干
2.离心运动的应用与防止
离心运动的应用
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O
离心运动的防止
F静
v
O
F
v
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巩固练习:
做圆周运动的物体,在所受的合外力 或合外力 提供物体做圆周运动所需的向心力的情况下,就会做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动。
突然消失
不足以
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一、铁路的弯道
1.讨论向心力的来源:
2.外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力。
3.讨论:为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制?
二、拱形桥
1.思考:汽车过拱形桥时,对桥面的压力与重力谁大?
2.圆周运动中的超重、失重情况。
三、航天器中的失重现象
四、离心运动
1.离心现象的分析与讨论。
2.离心运动的应用和防止。
小结
通过本节课的学习我们知道:
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布置作业:
1.课后作业:课本练习题3,4
2.课前预习:预习下一节内容
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