生活中的圓周運(yùn)動(dòng)優(yōu)質(zhì)課市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、5.7 生活中圓周運(yùn)動(dòng) -火車轉(zhuǎn)彎問題分析第1頁第1頁復(fù)習(xí)：2、向心力公式？F合=F向1、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)條件是什么？方向：指向圓心第2頁第2頁實(shí)例研究汽車轉(zhuǎn)彎問題1：汽車勻速在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，受哪幾種力作用？向心力是由誰提供？ 第3頁第3頁汽車勻速在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力f靜橫向摩擦力 提供向心力！切向摩擦力跟牽引力平衡(勻速轉(zhuǎn)彎)v俯視圖:F牽f切GNF牽f切f靜第4頁第4頁問題2：要想汽車在水平彎道上能夠安全轉(zhuǎn)彎，必 須滿足條件是什么？ 問題3：汽車剛好能夠安全轉(zhuǎn)彎速度是多少？ 第5頁第5頁問題4：同窗們能不能給出一些增大汽車轉(zhuǎn)彎安全 性提議？ 減速慢行、增大輪胎摩擦力等第6頁第6頁

2、問題5：仔細(xì)觀測(cè)下面圖片，研究工程師們?cè)O(shè)計(jì):公路彎道有什么特點(diǎn)？并思考為何要這樣設(shè)計(jì)？ 第7頁第7頁ffGFNF合第8頁第8頁結(jié)論將路面傾斜原因是讓支持力與豎直方向成一角度，這樣讓重力和支持力合力提供部分向心力，減小靜摩擦力承擔(dān)。 第9頁第9頁火車轉(zhuǎn)彎問題1：火車車輪與鐵軌結(jié)構(gòu)是如何？ 輪緣第10頁第10頁問題2：假設(shè)火車在水平彎道上勻速轉(zhuǎn)彎，分析此時(shí)火車受力情況，并找出是什么力提供火車轉(zhuǎn)彎向心力?；疖囀苤亓Α⒅С至FNF向心力由外軌給輪緣支持力提供。外軌給輪緣支持力第11頁第11頁問題3：實(shí)際中鐵路彎道是如何設(shè)計(jì)？為何要這樣設(shè)計(jì)？ 實(shí)際鐵路彎道是傾斜，外軌高于內(nèi)軌。讓重力和支持力合力提供部

3、分向心力。第12頁第12頁FNF合mg火車實(shí)際受力情景：第13頁第13頁外內(nèi)GF合 要想使輪緣與內(nèi)外軌道間均無互相擠壓，轉(zhuǎn)彎速度應(yīng)滿足什么條件？輪緣與內(nèi)、外軌道之間均無擠壓FN第14頁第14頁假如火車轉(zhuǎn)彎時(shí)VV限，會(huì)有什么后果？假如火車轉(zhuǎn)彎時(shí)VV限，會(huì)有什么后果？全體討論：第15頁第15頁火車彎道車速過大發(fā)生側(cè)翻事故第16頁第16頁第17頁第17頁輪緣與內(nèi)、外軌道之間均無擠壓輪緣擠壓外軌道輪緣擠壓內(nèi)軌道總而言之，為保護(hù)軌道，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)盡也許控制在_左右！小結(jié)：火車在外高內(nèi)低軌道轉(zhuǎn)彎時(shí)，若：第18頁第18頁在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這是為了( )A減輕火車輪子擠壓外軌B減輕火

4、車輪子擠壓內(nèi)軌C使火車車身傾斜，利用重力和支持力合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力D限制火車向外脫軌ACD練一練第19頁第19頁如圖所表示，若火車按要求速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌對(duì)車輪均無側(cè)向壓力，則火車以小于要求速率轉(zhuǎn)彎時(shí)（ ）A.僅內(nèi)軌對(duì)車輪有側(cè)壓力 B.僅外軌對(duì)車輪有側(cè)壓力 C.內(nèi)、外軌對(duì)車輪都有側(cè)壓力 D.內(nèi)、外軌對(duì)車輪均無側(cè)壓力 練一練A第20頁第20頁汽車過拱橋質(zhì)量為m 汽車以恒定速率v通過半徑為r拱橋,如圖所表示,求汽車在橋頂時(shí)對(duì)路面壓力是多大?實(shí)例研究汽車過橋第21頁第21頁拱形橋問題1：分析汽車過拱形橋至橋頂時(shí)受力情況及 向心力起源。 汽車在最高點(diǎn)時(shí)受重力和支持力，向心力由重力與支持力合力提供

5、 問題2：汽車過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面壓力大 小與本身重力大小關(guān)系是如何？這是 一個(gè)如何狀態(tài)？ 第22頁第22頁解:汽車通過橋頂時(shí),受力如圖:mgFNOr由牛頓第二定律:由牛頓第三定律:FfF失重第23頁第23頁問題3：當(dāng)汽車在最高點(diǎn)對(duì)橋壓力為0時(shí)，汽車 速度是多大？這又是一個(gè)如何狀態(tài)？此時(shí) 人對(duì)座椅壓力是多大？從該時(shí)刻以后，汽 車將做什么運(yùn)動(dòng)？還能沿橋面做圓周運(yùn)動(dòng)下 橋嗎？ 完全失重狀態(tài) 人對(duì)座椅壓力也是0，人也處于完全失重狀態(tài)汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)，不能沿橋面下橋了 第24頁第24頁你見過凹形橋嗎?瀘定橋第25頁第25頁 拓展:質(zhì)量為m汽車以恒定速率v通過半徑為r凹形橋面,如圖所表示,求汽車在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面壓力是多大?解:汽車通過底部時(shí),受力如圖:GFN由牛頓第二定律:由牛頓第三定律：FFf超重第26頁第26頁GFNGFN失重超重aa最高點(diǎn)最低點(diǎn)第27頁第27頁研究圓周運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)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