高中物理生活中的圓周運動生活中的圓周運動人教版必修二生活中的圓周運動1.ppt

8生活中的圓周運動 一 水平面的圓周運動 知識回顧 物體做圓周運動時 受力有何共同點物體要受到指向圓心的向心力向心力的特點方向 總是指向圓心大小 分析做圓周運動的物體受力情況 提供向心力 受力分析 ff fn mg f 供需 平衡物體做勻速圓周運動 向心力公式的理解 從 供 需 兩方面研究做圓周運動的物體 觀看影片 注意觀察 賽車易發(fā)事故點在什么地方 水平彎道和凸形路面 本節(jié)課內(nèi)容 水平面內(nèi)的圓周運動豎直面內(nèi)的圓周運動 僅限最高點和最底點 水平面內(nèi)的圓周運動 火車轉(zhuǎn)彎為例 火車水平轉(zhuǎn)彎時情況分析 內(nèi)外軌道一樣高 由鐵軌彈力f提供 車輪介紹 車輪介紹 實例研究1 火車過彎 火車以半徑r 300m在水平軌道上轉(zhuǎn)彎 火車質(zhì)量為8 105kg 速度為30m s 鐵軌與輪之間的動摩擦因數(shù) 0 25 設(shè)向心力由軌道指向圓心的靜摩擦力提供 代入數(shù)據(jù)可得 ff 2 4 106n 但軌道提供的靜摩擦力最大值 ff靜m mg 1 96 106n 供需 不平衡 如何解決 研究與討論 1 請設(shè)計一個方案讓火車沿軌道安全通過彎道 實際火車與軌道設(shè)計中 利用輪緣可增加小部分的向心力 墊高外軌可增加較多的向心力 火車受力 垂直軌道面的支持力fn 火車的向心力來源 由g和fn的合力提供 h 實例研究1 火車過彎 當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時 賽道的設(shè)計 fn h f l 如圖所示 已知h l 轉(zhuǎn)彎半徑r 車輪對內(nèi)外軌都無壓力 質(zhì)量為m的火車運行的速率應(yīng)該多大 火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛 例題 研究與討論 3 若火車速度與設(shè)計速度不同會怎樣 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 過大時 外側(cè)軌道與輪之間有彈力 過小時 內(nèi)側(cè)軌道與輪之間有彈力 需要輪緣提供額外的彈力滿足向心力的需求 4 若火車車輪無輪緣 火車速度過大或過小時將向哪側(cè)運動 過大時 火車向外側(cè)運動過小時 火車向內(nèi)側(cè)運動 思維拓展及應(yīng)用 3 你觀察過高速公路轉(zhuǎn)彎處的路面情況嗎 高速公路轉(zhuǎn)彎處也是外高內(nèi)底 并且超車道比主車道更加傾斜 1 山區(qū)鐵路彎道過多 火車能否大面積提速 2 賽車影片中 若減少水平彎道處事故 你怎樣設(shè)計轉(zhuǎn)彎處的路面 向心 圓周 離心運動 供 需 是否平衡決定物體做何種運動 供 提供物體做圓周運動的力 需 物體做勻速圓周運動所需的力 f f f 列車速度過快 造成翻車事故 研究圓周運動的要點 從 供 需 兩方面來進行研究 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 平衡做圓周運動 練習(xí)1電影片斷中的問題 在 頭文字d 中 周杰倫飾演的角色是如何超過前面的賽車 請用今天所學(xué)的知識解釋 練習(xí)2飛車走壁 摩托車飛車走壁 請分析受力情況 解釋現(xiàn)象 練習(xí)3 求路面與水平面的夾角 練習(xí)4 最佳方案 火車以半徑r 900m轉(zhuǎn)彎 火車質(zhì)量為8 105kg 速度為30m s 火車軌距l(xiāng) 1 4m 要使火車通過彎道時