《湖南省長(zhǎng)沙市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省長(zhǎng)沙市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2.ppt（67頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,向心力公式的理解,【知識(shí)回顧】,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力,,【知識(shí)回顧】,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,,【知識(shí)回顧】,,,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力,“供需”平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,【知識(shí)回顧】,,,,,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力,從“供”“需”兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,“供需”平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,【知識(shí)回顧】,1. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)有向心加速度，是什么力使它產(chǎn)生向心加速度？,2. 鐵軌和車輪的結(jié)構(gòu)如何

2、？,3. 為什么要這樣的結(jié)構(gòu)？,,一. 鐵路的彎道,車輪介紹,1. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)有向心加速度，是什么力使它產(chǎn)生向心加速度？,2. 鐵軌和車輪的結(jié)構(gòu)如何？,3. 為什么要這樣的結(jié)構(gòu)？,,一. 鐵路的彎道,4. 設(shè)火車每節(jié)車廂質(zhì)量為50噸，彎道半徑200m，火車速度360km/h，估算火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力有多大？會(huì)有什么樣的后果？如何解決這個(gè)問(wèn)題？,,一. 鐵路的彎道,2.5106N,1. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)有向心加速度，是什么力使它產(chǎn)生向心加速度？,2. 鐵軌和車輪的結(jié)構(gòu)如何？,3. 為什么要這樣的結(jié)構(gòu)？,4. 設(shè)火車每節(jié)車廂質(zhì)量為50噸，彎道半徑200m，火車速度360km/h，估算火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力

3、有多大？會(huì)有什么樣的后果？如何解決這個(gè)問(wèn)題？,鐵路彎道，外軌略高于內(nèi)軌：,外軌略高于內(nèi)軌,,,,,,h,外軌略高于內(nèi)軌,,,,,,,h,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,,,,,,,h,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,,,,,,,h,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,,,,,,,,,h,G,N,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,火車的向心力來(lái)源,,,,,,,,,,h,G,N,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,火車的向心力來(lái)源,由G和N的合力提供,,,,,,,,,,h,G,N,外軌略

4、高于內(nèi)軌,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,由G和N的合力提供,,,,,,,,,,,,,h,G,N,F,火車受力,火車的向心力來(lái)源,外軌略高于內(nèi)軌,火車受力,豎直向下的重力G垂直軌道面的支持力N,火車的向心力來(lái)源,由G和N的合力提供,,,,,,,,,,,,,,,h,G,N,F,,,【例題】如圖示知h，L，轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力，質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大？,,,,,,,,,,,F,,h,L,N,,【例題】如圖示知h，L，轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力，質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大？,,,,,,,,,,,F,,h,L,N,,,【例題】如圖示知h，L，轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)

5、外軌都無(wú)壓力，質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大？,,,,,,,,,,,F,,h,L,N,,【例題】如圖示知h，L，轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力，質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大？,,,,,,,,,,,F,,h,L,N,,,【例題】如圖示知h，L，轉(zhuǎn)彎半徑R，車輪對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)壓力，質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大？,火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛,,,,,,,,,,,F,,h,L,N,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，,,,N,G,,,火車行駛速率vv規(guī)定,N,G,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)

6、定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；,,,,火車行駛速率vv規(guī)定,N,G,N,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；,,,,火車行駛速率vv規(guī)定,火車行駛速率v

7、車行駛速率vv規(guī)定,火車行駛速率v

8、，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？,,,,,R,O,試討論下面情況中，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？,,,,,,,N,G,R,O,,試討論下面情況中，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？,,,,,,,N,G,R,O,,試討論下面情況中，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？,【結(jié)論】,,,,,,,N,G,R,O,,試討論下面情況中，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不

9、斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？,【結(jié)論】,當(dāng)汽車對(duì)橋的壓力剛好減為零時(shí)，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度是，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,當(dāng)汽車對(duì)橋的壓力剛好減為零時(shí)，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度是，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,【結(jié)論】,當(dāng)汽車對(duì)橋的壓力剛好減為零時(shí)，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度是，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,【結(jié)論】,例1 如圖所示，在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī) 上，裝有質(zhì)量為m的偏心輪，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角 速度為，當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電 動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零，則飛輪重心離 轉(zhuǎn)軸的距離多大？在轉(zhuǎn)動(dòng) 過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的 最大壓力多大？,例2 長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA

10、，A 端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示。小 球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通 過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2， 則此時(shí)細(xì)桿OA受到( ) A. 6.0N的拉力 B. 6.0N的壓力 C. 24N的拉力 D. 24N的壓力,,三. 航天器中的超重和失重,,三. 航天器中的超重和失重,1. 設(shè)航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛行 的軌道半徑近似為地球半徑R，航天員 受到的引力近似等于他在地面測(cè)得的體 重mg，航天器的飛行速度為v，試求飛 船座艙對(duì)他的支持力,2. 當(dāng)飛行速度v為多大時(shí)，支持力為零？,,三. 航天器中的超重和失重,1. 設(shè)航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)

11、動(dòng)，飛行 的軌道半徑近似為地球半徑R，航天員 受到的引力近似等于他在地面測(cè)得的體 重mg，航天器的飛行速度為v，試求飛 船座艙對(duì)他的支持力,【小結(jié)】研究圓周運(yùn)動(dòng)的思路,從“供”“需”兩方面來(lái)進(jìn)行研究： “供”分析物體受力，求沿半徑方向的合外力； “需”確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力； “供”“需”平衡則做圓周運(yùn)動(dòng)。,,,分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的步驟,1. 確定研究對(duì)象； 2. 確定圓心、圓平面、圓半徑等； 3. 分析受力； 4. 建立坐標(biāo)； 5. 應(yīng)用牛頓定律列方程并求解。,1. 正在做勻速圓周的質(zhì)點(diǎn)，若向心力突然消失，質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)？,,四. 離心運(yùn)動(dòng),1. 正在做勻速圓周的質(zhì)

12、點(diǎn)，若向心力突然消失，質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)？ 2. 若要做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，提供的向心力應(yīng)滿足什么條件？,,四. 離心運(yùn)動(dòng),1. 正在做勻速圓周的質(zhì)點(diǎn)，若向心力突然消失，質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)？ 2. 若要做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，提供的向心力應(yīng)滿足什么條件？ 3. 若“提供的”大于“需要的”，質(zhì)點(diǎn)又如何運(yùn)動(dòng)？,,,,,提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)沿半徑方向的合力（來(lái)源）,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng) 離心運(yùn)動(dòng) 向心運(yùn)動(dòng),,,,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng) 離心運(yùn)動(dòng) 向心運(yùn)動(dòng),提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)沿半徑方向的合力（來(lái)源）,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,,,

13、,,提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)沿半徑方向的合力（來(lái)源）,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng) 離心運(yùn)動(dòng) 向心運(yùn)動(dòng),,,,,提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)沿半徑方向的合力（來(lái)源）,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力,,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng) 離心運(yùn)動(dòng) 向心運(yùn)動(dòng),1. 離心運(yùn)動(dòng),做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力突然消失或合外力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。,播放視頻 離心運(yùn)動(dòng),2. 離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：,離心干燥器,離心沉淀器,,3. 離心運(yùn)動(dòng)的防止：,汽車在公路轉(zhuǎn)彎處的限速,轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪限速,,3

14、. 離心運(yùn)動(dòng)的防止：,汽車在公路轉(zhuǎn)彎處的限速,轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪限速,【思考】如果物體實(shí)際提供的合力大于所需的向心力，物體將做何運(yùn)動(dòng)？,1.飛機(jī)做特技表演時(shí)，常做俯沖拉起運(yùn) 動(dòng)，如圖所示，此運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)附近可看做 是半徑為500m的圓周運(yùn)動(dòng)。若飛行員的質(zhì)量 為65kg，飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為360km/h， 則這時(shí)飛行員對(duì)坐椅的壓力為多大?(g=10m/s2),2.原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧一端 固定一小鐵塊，另一端連接在 豎直軸OO上，小鐵塊放在水 平圓盤上。若圓盤靜止，把彈 簧拉長(zhǎng)后將小鐵塊放在圓盤上， 使小鐵塊能保持靜止的彈簧的最大長(zhǎng)度為5L/4， 再將彈簧長(zhǎng)度拉長(zhǎng)到6L/5后，把小鐵塊放在圓盤 上，在這種情況下，圓盤繞其中心軸OO以一定 角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，已知小鐵塊的質(zhì)量 為m，為使小鐵塊不在圓盤上滑動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的 角速度最大不得超過(guò)多少?,