高一物理多媒體課件：7生活中的圓周運動（人教版必修2）

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7 生活中的圓周運動,1.知道向心力是做圓周運動的物體半徑方向的合力，不管是勻速圓周運動還是變速圓周運動。,2.通過日常生活中的常見例子，學會分析具體問題中的向心力來源。,3.能理解運用勻速圓周運動規(guī)律分析和處理生活中的具體實例。,問題：汽車要完成像轉(zhuǎn)彎這樣的圓周運動要滿足的受力條件是什么？,必須有向心力作用,問題：汽車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時，受哪幾個力的作用？向心力是由誰提供？,汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力，向心力由汽車與地面間的靜摩擦力提供。,問題：要想汽車在水平彎道上能夠安全轉(zhuǎn)彎，必須滿足的條件是什么？,問題：汽車剛好能夠安全轉(zhuǎn)彎的速度是多少？,問題：同學們能不能給出一些增大汽車轉(zhuǎn)彎安全性的建議？,可以增大動摩擦因數(shù)μ和拐彎半徑。,仔細觀察下面兩幅圖片，研究工程師們設(shè)計的公路彎道有什么特點？并思考為什么要這樣設(shè)計？,路面是傾斜的,例題1：玻璃球沿碗（透明）的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖。（不計摩擦）試分析向心力的來源。,,一. 鐵路的彎道,問題：火車車輪與鐵軌的構(gòu)造是怎樣的？,問題：如果火車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎，試分析其受力情況及向心力的來源。,火車受重力、支持力和輪緣與外軌擠壓產(chǎn)生的彈力，向心力由輪緣與外軌擠壓產(chǎn)生的彈力提供。,問題：實際中的鐵路彎道是如何設(shè)計的？為什么要這樣設(shè)計？,實際鐵路彎道是傾斜的，外軌高于內(nèi)軌。原因是如果彎道是水平的，僅靠軌道擠壓產(chǎn)生的彈力提供向心容易損壞車輪與軌道。所以采取傾斜路面，讓重力和支持力的合力提供部分向心力的方法。,,例題2.當火車提速后，如何對舊的鐵路彎道進行改造？內(nèi)外軌的高度差h如何確定？,因為角度很小，所以,課堂練習：摩托車飛車走壁，請分析受力情況，解釋現(xiàn)象。,二.拱形橋,問題：分析汽車過拱形橋至橋頂時的受力情況及向心力來源。,汽車在最高點時受重力和支持力，向心力由重力與支持力的合力提供,問題：汽車過拱形橋最高點時對橋面的壓力的大小與自身重力的大小關(guān)系是怎樣的？這是一種怎樣的狀態(tài)？,汽車對路面的壓力小于自身的重力,是失重狀態(tài),比較在兩種不同橋面，橋面受力的情況，設(shè)車質(zhì)量為m，橋面半徑為R，此時速度為v。,,失重,超重,,,,最高點,最低點,問題：當汽車在最高點對橋的壓力為0時，汽車的速度是多大？這又是一種怎樣的狀態(tài)？此時人對座椅的壓力是多大？從該時刻以后，車將做什么運動？還能沿橋面做圓周運動下橋嗎？,完全失重狀態(tài),人對座椅的壓力也是0，人也處于完全失重狀態(tài),汽車將做平拋運動，不能沿橋面下橋了,,設(shè)想：有無可能做這樣的運動？若可能應(yīng)滿足怎樣的條件？,例題3.一個質(zhì)量為m的小球，用一長為R的輕質(zhì)細繩的一端拴住，細繩的另一端固定，求：小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動過最高點的條件。,解析：小球到達最高的臨界條件是：繩的拉力最?。═=0），重力提供向心力；則：,能過最高點的條件：,三.航天器中的失重現(xiàn)象,四.離心運動。,1.一輛汽車勻速通過半徑為R的圓弧形路面,關(guān)于汽車的受力情況,下列說法正確的是( ) A.汽車對路面的壓力大小不變,總是等于汽車的重力 B.汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化,總是小于汽車所受重力 C.汽車的牽引力不發(fā)生變化 D.汽車的牽引力逐漸變小,BC,2.宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全 失重狀態(tài)，下列說法正確的是（ ） A.宇航員仍受重力的作用 B.宇航員受力平衡 C.宇航員受的重力等于所需的向心力 D.宇航員不受重力的作用,AC,3.一輕桿一端固定一個質(zhì)量為M的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，以下說法正確的是 （ ） A.小球過最高點時，桿所受的彈力可以等于零 B.小球過最高點時的最小速率為 C.小球過最高點時，桿所受的力可以等于零也可以是壓力和拉力 D.小球過最高點時，速率可以接近零,ABC,4.表演“水流星”節(jié)目，如圖所示,拴杯子的繩子長為l,繩 子能夠承受的最大拉力是杯子和杯內(nèi)水重力的8倍.要使繩 子不斷,節(jié)目獲得成功,則杯子通過最高點時速度的最小值 為_____,通過最低點時速度的最大值為_____.,,5.如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，小橡皮塊緊貼在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？ 答案：,一.鐵路彎道,二.拱形橋,三.航天器中的失重現(xiàn)象,四.離心運動,關(guān)鍵： 什么力充當向心力？ “供”與“需”是否平衡？,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,