沪科版高一物理必修二课件:2.3 圆周运动的案例分析（1） （共20张PPT）

圆 周 运 动 速 匀 实 例 分 析 处理圆周运动的一般方法： 1、确定圆周平面； 2、确定圆心； 3、受力分析； 4、明确向心力来源； 5、依据动力学方程写表达式； 6、运用必要的数学知识。 水平面内的匀速圆周运动 一、知识与能力： 1．进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识， 理解向心力、向心加速度的概念。 2．熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。 二、过程与方法： 将生活实例转换为物理模型进行分析研究。 三、情感态度与价值观： 通过对日常生活、生产中圆周运动现象的解释，敢于坚持真理、勇于应用科学知识 探究生活中的物理学问题。 【学习目标】 重点 ：分析具体问题中向心力的来源。 难点 ： 应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题 一、水平面内匀速圆周运动 情境1、自行车转弯： 问题3、火车转弯： 情境2、汽车转弯： 案例分析1－自行车转弯 案例分析2－汽车转弯 根据上图可以看出： （1）自行车在通过弯道（圆周的一部分）时都是向内倾斜， 其向心力的来源是什么？自行车转弯时倾斜的角度与哪些因素有关？ （2）汽车通过弯道时向心力的来源是什么？水平路面以多大的速率转弯时，才不致于发生侧向滑动？ 案例分析2－汽车转弯 案例分析3－火车转弯 火车做圆周运动的向心力是从哪里获得的呢？ 车轮对结构 外轮 外轨 内轨 内轮 当内外轨等高： 当外轨略高于内轨时： （2）火车受力： G N （3）火车的向心力： 由G和N的合力提供 视频 α N G F α 例：已知铁路拐弯的圆弧半径为R,轨距为L,内外轨的高度差为h,为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车运行的速度为多大？ h是内外轨高度差，L是轨距 G N h L  Fn 注意这时的向心力是水平的   （4）设计时速 当火车行驶速率v>v规定时 外轨对轮缘有侧压力； 当火车行驶速率v<v规定时， 内轨对轮缘有侧压力 火车行驶速率>v规定 G N N‘ 火车行驶速率v<v规定时 G N N’ （1）火车转弯的向心力来源：重力与支持力的合力（即指向圆心的合力） （2）火车转弯的速度: $$