人教版高中物理必修二5.7 生活中的圆周运动第二课时公开课教学课件共53张PPT含多个视频

1．会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动问题． 2．了解航天器中的失重现象及原因． 3．了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害. F合 "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 知识回顾： 提供物体做匀速圆周运动的力(受力分析) 物体做匀速圆周运动所需的力 = 汽车过拱桥 质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径为r的拱桥,如图所示,求汽车在桥顶时受到的弹力多大? 实例研究——汽车过桥 解:汽车通过桥顶时,受力如图: O r 由牛顿第二定律: 当汽车通过桥顶时的速度逐渐增大时FN 会怎样变化? 此时人处于什么状态呢？ mg FN Ff F 该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天器中． 三航天器中的失重现象. 　　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？…… 思考与讨论 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? 航天器中的失重现象 分析 极限速度分析： 令FN=0，有： 人处于完全失重状态 mg FN FN= mg - FN= * 有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？ 正是由于地球引力的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动。 太空中的完全失重 展开想象： 1. 处在完全失重状态下的宇航员躯体各分之间的压力是多少？ 2. 宇航员在完全失重状态下有什么感觉？ 3.在空间站工作一段时间的科学家回到地面上有什么感觉？ 1. 2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。关于失重状态，下列说法正确的是(　　) 随堂检测： A．航天员仍受重力的作用 B．航天员受力平衡 C．航天员所受重力等于所需的向心力 D．航天员不受重力的作用 解析：做匀速圆周运动的空间站中的航天员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非航天员不受重力作用，A、C正确，B、D错误。 答案：AC 2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的有（ ） A．在飞船内可以用天平测量物体的质量 B．在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压 C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力 D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力 解析　飞船内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量，A错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；飞船内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心力，D正确． 答案　CD 当 “供”“需”平衡时，物体做匀圆周运动 想一想：当 “供”“需”不平衡时，物体将如何运动呢？ 课堂讨论： F = r v m 2 提供物体做圆周运动的向心力 物体做圆周运动所需要的向心力 观察 做匀速圆周运动的物体,在一定条件下,做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫离心运动。 １、观察与思考 观察实验现象回答下列问题 (1)木块为什么会离开转盘? (2)什么叫做离心运动? 但提供向心力的合力为静摩擦力 Ff ≤ Ffmax 实例研究——离心现象 原因：物所需的向心力　　随着v的增大而增大, 当Ffmax ＜ 　　　时,产生离心现象。 做匀速圆周运动的物体，由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。 四、离心运动 1、离心运动： 2、物体作离心运动的条件： 圆周运动的供需总结： (1)若F合＝mrω2，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要” (2)若F合<mrω2，物体做离心运动，即“提供”小于“需要”。 (3)若F合>mrω2，物体做近心运动，“提供”大于“需要”。 (4)若F合＝0，则物体做匀速直线运动。 联系实际： 生活中哪些实例应用到离心运动？ 比比谁举的例子多！ 3、离心运动 应用 离心干燥器的金属网笼 利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置 解释： o F<mrω 2 F ν 当网笼转