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    6.4 生活中的圆周运动(备课件)-高一物理同步备课系列(人教版必修第二册)
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    高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动优秀备课ppt课件

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动优秀备课ppt课件,共30页。PPT课件主要包含了本节课,汽车拐弯,火车拐弯,弊端分析,向心力的来源,外轨略高于内轨,火车向心力的来源,倾斜弯道,FN′,汽车过桥等内容,欢迎下载使用。

    从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的物体
    “供需”平衡 物体做匀速圆周运动
    牛顿第二定律F=ma的应用
    汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?
    汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。
    当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:
    由此可见:当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。
    改进措施:(1)增大转弯半径(2)增加路面的粗糙程度(3)最重要的一点:司机应该减速慢行!(4)增加路面高度差——外高内低
    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
    由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力提供
    由G和FN的合力提供
    如图,斜面轨道倾角为θ,转弯半径r,要使车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?
    火车拐弯应以规定速度行驶
    当火车行驶速率v>v0时
    当火车行驶速率v列车速度过快,造成翻车事故
    例1. 火车以半径 R = 900 m 转弯,火车质量为 8×105 kg ,速度为 30 m/s,火车轨距 d =1.4 m,要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力,轨道应该垫的高度 h 为多少?( θ 较小时 tan θ = sin θ )
    由于 θ 很小,所以 tan θ ≈ sin θ
    飞机转弯:类似于火车转弯
    问题1:汽车过拱形桥时,在最高点时,车对凸桥的压力又怎样?
    汽车对桥的压力小于其所受重力,即处于失重
    当 FN = 0 时,汽车脱离桥面,做平抛运动,汽车及其中的物体处于完全失重状态
    问题2:汽车过拱形桥时,运动速度变大,车对凸桥的压力如何变化?
    FN=0 时,汽车的速度为多大?
    问题3:汽车过凹形桥时,在最低点时,车对凹桥的压力又怎样?
    汽车对桥的压力大于其所受重力,即处于超重
    若汽车通过凹桥的速度增大,会出现什么情况?
    赛车为什么会腾空而起?为什么在后面路段颠簸的厉害?
    每一段高低起伏的路面可以看成一个个圆弧路面构成,那么车的运动就可以看成圆周运动。
    当以速度v通过最高点、最低点时汽车对地面的压力分别是多少?
    当以速度v通过最高点、最低点时哪个位置容易脱离地面,哪个位置容易爆胎?
    注意观察指针的偏转大小
    地球可以看作一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径 R(约为 6 400 km)。地面上有一辆汽车在行驶,所受重力 G = mg,地面对它的支持力是 FN 。 根据上面的分析,汽车速度越大,地面对它的支持力就越小。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 0 ?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少?驾驶员躯体各部分之间的压力是多少?他这时可能有什么感觉?
    描述的场景其实已经实现了,不过不是在汽车上,而是在航天器中。
    当 时,座舱对他的支持力 FN = 0,航天员处于完全失重状态。
    在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的宇航员,除了地球引力外,还可能受到飞船座舱对他的支持力 FN :
    分析上面视频中运动产生的原因(条件)?
    设质量为m的物体,沿半径为R的圆周做匀速圆周运动,线速度为v,运动中受到指向圆心的外力的合力为F,如图所示.
    (1)如果合外力F恰好等于向心力,即F=F向心,物体将怎样运动?
    (2)如果运动中合外力F突然消失,即F=0,物体将怎样运动?
    (3)假设运动中合外力F减小了,即FF合 = mω2r,物体做匀速圆周运动
    F合<mω2r ,物体做逐渐远离圆心的运动
    F 合= 0 ,物体沿切线方向飞出远离圆心
    1、定义:做匀速圆周运动的物体,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时,做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动.
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