高中物理優(yōu)化指導(dǎo)-課件:5-7《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》(人教版必修2)
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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第七節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng),1.學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)的方法,會(huì)分析彎道、拱形橋等實(shí)際的例子.2.知道豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)中的超重、失重現(xiàn)象.3.知道什么是離心現(xiàn)象,知道物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件.,一、鐵路的彎道1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的特點(diǎn):火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)實(shí)際是在做圓周運(yùn)動(dòng),因而具有,需要.2.向心力的來(lái)源(1)如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高,則由提供向心力,這樣,鐵軌和車(chē)輪極易受損.,向心加速度,向心力,外軌道對(duì)輪緣的彈力,(2)如果轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)火車(chē)受力如圖所示,此時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力不再是豎直的,而是,它與重力的合力指向,為火車(chē)轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力,減輕了輪緣與外軌的擠壓.適當(dāng)設(shè)計(jì)內(nèi)外軌的高度差,火車(chē)以規(guī)定的速度行駛時(shí),轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由來(lái)提供.,斜向彎道內(nèi)側(cè),圓心,重力與支持力的合力,重力,支持力,mg-FN,小于,FN-mg,大于,mg-FN,完全失重,無(wú)壓力,2.對(duì)失重現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)航天器內(nèi)的任何物體都處于狀態(tài),但并不是物體不受重力.正因?yàn)槭艿街亓ψ饔貌攀购教炱鬟B同其中的乘員.四、離心運(yùn)動(dòng)1.定義:物體沿切線(xiàn)飛出或做逐漸的運(yùn)動(dòng).2.原因:向心力突然消失或外力不足以提供所需.,完全失重,做圓周運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)離圓心,向心力,洗好的衣服放在洗衣機(jī)脫水筒時(shí),水并不會(huì)自動(dòng)脫出,只有當(dāng)洗衣筒高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),濕衣服的水才會(huì)脫出.為什么?從衣服上脫出的小水珠怎樣運(yùn)動(dòng)?提示:當(dāng)脫水筒高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),濕衣服在筒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)衣服與水之間的黏附力不足以提供向心力時(shí),水珠做離心運(yùn)動(dòng),水珠脫離衣服.做離心運(yùn)動(dòng)的水珠沿圓周切線(xiàn)飛出.,一、火車(chē)轉(zhuǎn)彎1.火車(chē)彎道的建設(shè)特點(diǎn)在實(shí)際的火車(chē)轉(zhuǎn)彎處,讓外軌高于內(nèi)軌,如圖所示.,2.明確圓周平面雖然外軌高于內(nèi)軌,但整個(gè)外軌是等高的,整個(gè)內(nèi)軌是等高的.因而火車(chē)在行駛的過(guò)程中,重心的高度不變,即火車(chē)重心的軌跡在同一水平面內(nèi).故火車(chē)的圓周運(yùn)動(dòng)平面是水平面,而不是斜面.即火車(chē)的向心加速度和向心力均是沿水平面而指向圓心.,3.速度與軌道壓力的關(guān)系(1)當(dāng)火車(chē)行駛速度v等于規(guī)定速度v0時(shí),所需向心力僅由重力和彈力的合力提供,此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車(chē)無(wú)擠壓作用.(2)當(dāng)火車(chē)行駛速度v與規(guī)定速度v0不相等時(shí),火車(chē)所需向心力不再僅有重力和彈力的合力提供,此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車(chē)輪緣有擠壓作用,具體情況如下:①當(dāng)火車(chē)行駛速度v>v0時(shí),外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.②當(dāng)火車(chē)行駛速度v<v0時(shí),內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力.,二、汽車(chē)過(guò)拱形橋和凹形橋的比較,,,三、對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解1.離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)離心運(yùn)動(dòng)是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象,它的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn).做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,總是有沿著圓周切線(xiàn)飛出去的趨向,之所以沒(méi)有飛出去,是因?yàn)槭艿较蛐牧ψ饔玫木壒剩畯哪撤N意義上說(shuō),向心力的作用是不斷地把物體從圓周運(yùn)動(dòng)的切線(xiàn)方向拉到圓周上來(lái).一旦作為向心力的合外力突然消失,物體就會(huì)沿切線(xiàn)方向飛出去.,2.物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,一旦提供向心力的外力突然消失,或者外力不能提供足夠的向心力時(shí),物體做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),即離心運(yùn)動(dòng).3.離心運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn):物體做離心運(yùn)動(dòng)并不是物體受到離心力作用,而是由于外力不能提供足夠的向心力.所謂“離心力”也是由效果命名的,實(shí)際并不存在.,鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1435mm,規(guī)定火車(chē)通過(guò)該彎道時(shí)的速度是72km/h,求內(nèi)外軌的高度差該是多大,才能使鐵軌不受輪緣的擠壓.,解析:若火車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)不與軌道擠壓,火車(chē)所受的重力和軌道對(duì)火車(chē)的支持力的合力提供向心力,火車(chē)轉(zhuǎn)彎平面是水平面.火車(chē)的受力如圖所示,作平行四邊形,根據(jù)牛頓第二定律有:,答案:0.195m,答案:C,如圖所示,質(zhì)量m=2.0104kg的汽車(chē)以不變的速率先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的圓弧半徑均為20m.如果橋面承受的壓力不得超過(guò)3.0105N,則:,(1)汽車(chē)允許的最大速度是多少?(2)若以所求速度行駛,汽車(chē)對(duì)橋面的最小壓力是多少?(g取10m/s2),答案:(1)10m/s(2)105N,【針對(duì)訓(xùn)練】2.一輛質(zhì)量為4t的汽車(chē)駛過(guò)一半徑為50m的凸形橋面時(shí),始終保持5m/s的速率,汽車(chē)所受的阻力為車(chē)與橋面壓力的0.05倍,求通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)汽車(chē)的牽引力是多大?(g取10m/s2),答案:1900N,誤區(qū):忽視圓周運(yùn)動(dòng)中的超重與失重現(xiàn)象導(dǎo)致錯(cuò)解,【正確答案】B【誤區(qū)警示】本題易誤認(rèn)為支持力FN=mg,而Ff=μFN,而錯(cuò)選A.要注意物體通過(guò)凹形軌道最低點(diǎn)時(shí),F(xiàn)N>mg,而通過(guò)凸形軌道最高點(diǎn)時(shí),F(xiàn)N<mg.,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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