高中物理 第五章 第七節(jié)《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》課件1 新人教版必修2.ppt

生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（1）,向心加速度它始終與速度方向垂直，其表現(xiàn)就是速度方向的改變,向心加速度它始終與速度方向垂直，其表現(xiàn)就是速度方向的改變,切向加速度與速度方向在同一直線上，其表現(xiàn)就是速度大小的變化.,向心加速度它始終與速度方向垂直，其表現(xiàn)就是速度方向的改變,切向加速度與速度方向在同一直線上，其表現(xiàn)就是速度大小的變化.,想一想：勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的區(qū)別嗎？,一般曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線也不是圓周的運(yùn)動(dòng),一般曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線也不是圓周的運(yùn)動(dòng),處理方法將每一小段看作不同圓周的一部分,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？,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)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v>v規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，,火車行駛速率v>v規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，,火車行駛速率v>v規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，,N,G,火車行駛速率v>v規(guī)定,N,G,當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；,火車行駛速率v>v規(guī)定,N,G,N,當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；,火車行駛速率v>v規(guī)定,火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定,火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定,火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定,火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力。,賽道的設(shè)計(jì),1,1.設(shè)拱型橋面圓弧半徑為R，質(zhì)量為m的汽車以速度v通過(guò)橋面，試求汽車在橋面圓弧最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力,2.請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)這種橋的優(yōu)點(diǎn),3.對(duì)于凹型橋，汽車在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力比汽車和重量是大些還是小些？,4.汽車不是在最高或最低點(diǎn)位置，如何求汽車對(duì)橋面的壓力？,二.拱型橋和凹型橋,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？,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？,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，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,