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彎，必須滿足的條件是什么？,問題：汽車剛好能夠安全轉彎的速度是多少？,問題：同學們能不能給出一些增大汽車轉彎安全性的建議？,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，研究工程師們設計的公路彎道有什么特點？并思考為什么要這樣設計？,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造是怎樣的？,問題：如果火車在水平彎道上轉彎，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計的？為什么要這樣設計？,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,,設想：有無可能做這樣的運動？若可能應滿足怎樣的條件？,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：繩的拉力最小（T=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,