内容正文:
圆周运动
复习回顾
1、物体做匀速圆周运动时,受力有何特点?
答:物体需要指向圆心的向心力,向心力由物体所受的合外力来提供.
复习回顾
2、向心力的大小和方向是怎样的?
大小:
方向:总是指向圆心
“供需”平衡 物体做匀速圆周运动
向心力公式的理解
从“供” “需”两方面研究做圆周运动的物体
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
=
*
*
3、举例见过的生活中的
圆周运动?
高考解读
本节内容在高中阶段占有很重要的地位,在高考中经常出现。考纲要求能够运用圆周运动的知识解释并计算生活中常见的圆周运动的问题,本节课重点分析物体在水平面内的圆周运动。
一、水平面内的圆周运动
播放汽车失控的视频
问题:
1、汽车在哪个位置最容易侧翻?
2、分析汽车在转弯时受力情况。
3、汽车为什么没能安全转弯?
4、什么情况下汽车恰能安全转弯?
汽车在水平面上的转弯:
f静
静摩擦力提供转弯时的向心力
汽车在水平路面转弯:
1、动力学方程,供需平衡。
F静=mv2/r
2、没能安全转弯的原因?
汽车行驶速度过快,需要的
向心力大,供需将不再平衡。
3、汽车恰能安全转弯条件?
μmg= mv2/r
汽车在水平路面安全转弯的条件:
1、供需平衡方程。F静=mv2/r
2、转弯时速度不能太快、增大
动摩擦因数、增大转弯半径等
有没有其他办法提供向心力呢?
汽车转弯时的最佳方案:
把转弯处的道路修成外高内低
优点:重力和支持力的合力提供转弯处的向心力
F1赛车转弯
火车转弯
分析:火车车轮的特点
G
FN
F弹
1、火车在转弯时,若内外轨是相平的, 铁轨如何对火车提供水平方向的向心力?
a:此时火车车轮受三个力:重力、支持力、外轨对轮缘的弹力
b:外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。
轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损!
2、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力,这种方法在实际中可取吗?为什么?
火车速度为30m/s,弯道的半径R=900m,火车的质量m=8×105kg,转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大?
研究与讨论
请大家发挥自己的想象力设计一个方案使弹力尽量小并使火车能安全通过弯道。
垫高外轨可增加较多的向心力。
【最佳方