《湖南省長沙市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 5.7 生活中的圓周運(yùn)動課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省長沙市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 5.7 生活中的圓周運(yùn)動課件 新人教版必修2.ppt（67頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、,向心力公式的理解,【知識回顧】,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動的力,,【知識回顧】,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動的力,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,,【知識回顧】,,,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動的力,“供需”平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,【知識回顧】,,,,,,,,,向心力公式的理解,提供物體做勻速圓周運(yùn)動的力,從“供”“需”兩方面研究做圓周運(yùn)動的物體,“供需”平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,【知識回顧】,1. 火車轉(zhuǎn)彎時有向心加速度，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？會有什么樣的后果？如何解決這個問題？,,一. 鐵路的彎道,2.5106N,1. 火車轉(zhuǎn)彎時有向心加速度，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？會有什么樣的后果？如何解決這個問題？,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，車輪對內(nèi)外軌都無壓力，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，車輪對內(nèi)外軌都無壓力，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，車輪對內(nèi)
5、外軌都無壓力，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，車輪對內(nèi)外軌都無壓力，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，車輪對內(nèi)外軌都無壓力，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，,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時，,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時，,,,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，外軌對輪緣有側(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，外軌對輪緣有側(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，汽車對橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？,,,,,R,O,試討論下面情況中，汽車行駛的速度越大，汽車對橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時，會有什么現(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，汽車對橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時，會有什么現(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，汽車對橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不斷增大時，會有什么現(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，汽車對橋的壓力如何變化；當(dāng)汽車的速度不
9、斷增大時，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？,【結(jié)論】,當(dāng)汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個速度是，會發(fā)生什么現(xiàn)象？,當(dāng)汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個速度是，會發(fā)生什么現(xiàn)象？,【結(jié)論】,當(dāng)汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個速度是，會發(fā)生什么現(xiàn)象？,【結(jié)論】,例1 如圖所示，在質(zhì)量為M的電動機(jī) 上，裝有質(zhì)量為m的偏心輪，飛輪轉(zhuǎn)動的角 速度為，當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時，電 動機(jī)對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 過程中，電動機(jī)對地面的 最大壓力多大？,例2 長度為L=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)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，通 過最高點時小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2， 則此時細(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，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得的體 重mg，航天器的飛行速度為v，試求飛 船座艙對他的支持力,2. 當(dāng)飛行速度v為多大時，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，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得的體 重mg，航天器的飛行速度為v，試求飛 船座艙對他的支持力,【小結(jié)】研究圓周運(yùn)動的思路,從“供”“需”兩方面來進(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。,,,分析圓周運(yùn)動問題的步驟,1. 確定研究對象； 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，若向心力突然消失，質(zhì)點如何運(yùn)動？,,四. 離心運(yùn)動,1. 正在做勻速圓周的質(zhì)
12、點，若向心力突然消失，質(zhì)點如何運(yùn)動？ 2. 若要做勻速圓周運(yùn)動，提供的向心力應(yīng)滿足什么條件？,,四. 離心運(yùn)動,1. 正在做勻速圓周的質(zhì)點，若向心力突然消失，質(zhì)點如何運(yùn)動？ 2. 若要做勻速圓周運(yùn)動，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)點又如何運(yùn)動？,,,,,提供物體做圓周運(yùn)動沿半徑方向的合力（來源）,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動,圓周運(yùn)動 離心運(yùn)動 向心運(yùn)動,,,,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動,圓周運(yùn)動 離心運(yùn)動 向心運(yùn)動,提供物體做圓周運(yùn)動沿半徑方向的合力（來源）,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,,,
13、,,提供物體做圓周運(yùn)動沿半徑方向的合力（來源）,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動,圓周運(yùn)動 離心運(yùn)動 向心運(yùn)動,,,,,提供物體做圓周運(yùn)動沿半徑方向的合力（來源）,物體做勻速圓周運(yùn)動所需的力,,,,,,,“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動,圓周運(yùn)動 離心運(yùn)動 向心運(yùn)動,1. 離心運(yùn)動,做勻速圓周運(yùn)動的物體，在向心力突然消失或合外力不足以提供做圓周運(yùn)動的向心力時，做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種運(yùn)動叫離心運(yùn)動。,播放視頻 離心運(yùn)動,2. 離心運(yùn)動的應(yīng)用：,離心干燥器,離心沉淀器,,3. 離心運(yùn)動的防止：,汽車在公路轉(zhuǎn)彎處的限速,轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪限速,,3
14、. 離心運(yùn)動的防止：,汽車在公路轉(zhuǎn)彎處的限速,轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪限速,【思考】如果物體實際提供的合力大于所需的向心力，物體將做何運(yùn)動？,1.飛機(jī)做特技表演時，常做俯沖拉起運(yùn) 動，如圖所示，此運(yùn)動在最低點附近可看做 是半徑為500m的圓周運(yùn)動。若飛行員的質(zhì)量 為65kg，飛機(jī)經(jīng)過最低點時的速度為360km/h， 則這時飛行員對坐椅的壓力為多大?(g=10m/s2),2.原長為L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度為5L/4， 再將彈簧長度拉長到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，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，圓盤轉(zhuǎn)動的 角速度最大不得超過多少?,
湖南省長沙市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 5.7 生活中的圓周運(yùn)動課件 新人教版必修2.ppt
