高中物理人教版必修二5.7生活中的圆周运动(共22张PPT)

临涣中学高一物理组 中 的 圆 周 活 生 运 动 杂技飞车走壁 过山车 赛车转弯 火车转弯 向心力公式的再理解 F 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 = “供需”平衡 物体做匀速圆周运动 从“供” “需”两方面研究做圆周运动的物体 * 实例分析一:火车转弯 水平弯道 弊端分析： 火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损。 向心力的来源 由外侧轨道对车轮轮 缘的挤压力F提供,F= F FN G 研究与讨论 1、请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道？ 实际火车与轨道设计中， 利用轮缘可增加小部分的向心力； 垫高外轨可增加较多的向心力。 问题 提出方案 优缺点分析 25’结束 * 2、最佳方案 火车转弯时，外轨 道应该适当垫高.目的使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，即向心力完全由重力与支持力的合力提供。 G N F 改为m/s * 研究与讨论 3、若火车速度与设计速度不同会怎样？ 4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？ FN G F 实例分析二:汽车过拱桥 [竖直面内的圆周运动] 黄石长江大桥 思考题: 为什么生活中的桥大部分是 而不是 呢? 凸桥与凹桥比较 G FN v v FN G 研究与讨论 如果我们以凸形桥为例的话, 假如车的速度特别大的话, 车将会怎样呢? 可加入地球 * 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？…… mg FN 根据牛顿第二定律： 向心、圆周、离心运动 “供”“需”是否平衡决定物体做何种运动 ·o 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< 离心运动 F> 向心运动 列车速度过快，造成翻车事故 赛道的设计 * 棉花糖的制造 研究圆周运动的要点 从“供”“需”两方面来进行研究 “供”——分析物体受力，求沿半径方向的合外力 “需”——确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力 “供”“需”平衡做圆周运动 “供”“需”不平衡做离心运动或向心运动 $$