高中物理-向心力-總結(jié)課件

第七節(jié)：向心力第七節(jié)：向心力12、方向：1、定義：一、向心力

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向圓心的，這個(gè)力叫做向心力?？傊赶驁A心，與速度垂直，方向不斷變化。二、向心力的大小只改變速度的方向，不改變速度的大小。2、方向：1、定義：一、向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體2保持r、m一定Fn與ω的關(guān)系保持r、ω一定Fn與m的關(guān)系保持m、ω一定Fn與r的關(guān)系（2）得出結(jié)論：保持r、m一定Fn∝ω2保持m、ω一定Fn∝r保持r、ω一定Fn∝mFn

＝kmω2r驗(yàn)證向心力公式:（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：控制變量法保持r、m一定Fn與ω的關(guān)系保持r、ω一定Fn與m的關(guān)系保3O小球受力分析：輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球向心力的來源？OGFNF

向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、繩子的拉力的合力提供。勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析——向心力的來源F向=F合=FO小球受力分析：輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小4物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、靜摩擦力三個(gè)力的合力提供。即圓盤對(duì)木塊的靜摩擦力Ff

ωOGFNFf小球向心力的來源?勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析——向心力的來源物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止，隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)F向=F合=Ff由小5圓錐擺GFF合r小球向心力的來源?θO由小球受到的繩子拉力F和重力G的合力提供，方向指向圓心勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析——向心力的來源圓錐擺GFF合r小球向心力的來源?θO由小球受到的繩子拉力F6女運(yùn)動(dòng)員在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力的來源？手拉力的分力提供了向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析——向心力的來源女運(yùn)動(dòng)員在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力的來源？手拉力的分力提供了7GFfFNω討論：物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物塊向心力的來源?物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力提供向心力，即桶對(duì)物塊的支持力。勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析——向心力的來源GFfFNω討論：物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊的受力？物8總結(jié)：⑴向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。⑵向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力，不能說物體受到向心力的作用，只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力?？偨Y(jié)：⑴向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。⑵9三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)閱讀課本P21思考回答以下問題：⑴變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？⑵怎么分析研究一般的曲線運(yùn)動(dòng)？三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)閱讀課本P21思考回答以下問題10v1、做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力特點(diǎn)：FFnFtFt切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小.Fn向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向.加速v1、做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力特點(diǎn)：FFnFtFt切11

把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作為一小段圓弧，而這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的曲率半徑。在注意到這點(diǎn)區(qū)別之后，分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)一般曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理了。r1r22、處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法：把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作為一12勻速圓周運(yùn)動(dòng)：非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：F向是F合的指向圓心方向的分力Fn

向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。小結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：F向是F合的指向圓心方向的分力13例1：關(guān)于向心力說法中正確的是（）A、物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力叫向心力；B、向心力不改變速度的大?。籆、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的的物體所受向心力是不變的；D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力B

練習(xí)例1：關(guān)于向心力說法中正確的是（）B練習(xí)14例2、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為1∶2,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1∶2,在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.則它們的向心力之比為（）

A.1∶4B.2∶3C.4∶9 D.9∶16C例2、甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為1∶2,轉(zhuǎn)動(dòng)半15例3、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(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？解析：小橡皮受力分析如圖。小橡皮恰不下落時(shí)，有：

Ff=mg其中：Ff=μFN而由向心力公式：

FN=mω2r解以上各式得：GFfFN例3、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓16

例4長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，小球的一端固定于O1點(diǎn)，讓其在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，形成圓錐擺，如圖所示，求擺線與豎直方向成θ時(shí)：（1）擺線中的拉力大小（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大?。?）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期例4長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，小球的一17實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)18O'θωωmOθlmOrTmgF合mgF合F升θ豎直方向:Tcosθ＝mg水平方向:F合=mω2lsinθ豎直方向:F升

cosθ＝mg水平方向:F合=mω2rF合＝mgtanθO'θωωmOθlmOrTmgF合mgF合F升θ豎直方向:T19θO'ORωθωθmmOrmgNF合mgNF合F合＝mgtanθ豎直方向:Ncosθ＝mg水平方向:F合=mω2r豎直方向：Ncosθ＝mg水平方向：F合=mω2RsinθθO'ORωθωθmmOrmgNF合mgNF合F合＝mgt201.

小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω。O’OmgTFθL小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑由牛頓第二定律：即：R解析：小球的向心力由T和G的合力提供1.小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速212.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A.球A的線速度一定大于球B的線速度B.球A的角速度一定小于球B的角速度C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力mgNFAB2.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐223.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子O′，把小球拉到右側(cè)某一位置釋放，當(dāng)小球第一次通過最低點(diǎn)P時(shí)()A、小球速率突然減小B、小球角速度突然增大C、小球向心加速度突然增大D、擺線上的張力突然增大BCD3.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方234.A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，A離軸為R/2，B離軸為R，則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)：(設(shè)A、B都沒有滑動(dòng)，如下圖所示)()A.B的向心加速度是A的向心加速度的兩倍B.B的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，A比B先滑動(dòng)D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)ABmgNfAABff4=\AD4.A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量24圓周運(yùn)動(dòng)速勻?qū)嵗治鰣A周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題圓周運(yùn)動(dòng)速勻?qū)嵗治鰣A周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題25本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道向心力是物體沿半徑方向所受的合外力提供的。

2、知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)。

3、會(huì)在具體問題中分析向心力的來源，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道向心力是物體沿半徑方向所受的合外力提26一、汽車過橋問題1.求汽車以速度v過半徑為r的拱橋時(shí)對(duì)拱橋的壓力？NG一、汽車過橋問題1.求汽車以速度v過半徑為r的拱橋時(shí)對(duì)27

例一、質(zhì)量為1000Kg的汽車以恒定的速率20m/s通過半徑為100m的拱橋，如圖所示，求汽車在橋頂時(shí)對(duì)路面的壓力是多少？如果要使汽車對(duì)橋面的壓力為0，速度至少是多少？長(zhǎng)江大橋例一、質(zhì)量為1000Kg的汽車以恒定的速率28一、汽車過橋問題1.汽車過拱橋平拋（2）當(dāng)時(shí),N=0.臨界速度（1）當(dāng)時(shí)，N<G，失重，v越大，N越?。?）當(dāng)時(shí)，物體做________運(yùn)動(dòng).一、汽車過橋問題1.汽車過拱橋平拋（2）當(dāng)時(shí),N=0.臨292.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力？NG【解】G和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得：可見汽車的速度越大對(duì)橋的壓力越大。屬超重現(xiàn)象解得：2.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力？NG【解】G和N的30

例一、質(zhì)量為1Kg的小球經(jīng)過圓底部的速度是5m/s，圓的半徑是5m，如圖所示，求小球受到的合力和支持力。v例一、質(zhì)量為1Kg的小球經(jīng)過圓底部的速度是31一、汽車過橋問題1.汽車過拱橋平拋（2）當(dāng)時(shí),N=0.臨界速度（1）當(dāng)時(shí)，N<G，失重，v越大，N越?。?）當(dāng)時(shí)，物體做________運(yùn)動(dòng).2.汽車過凹形路段超重，v越大，N越大一、汽車過橋問題1.汽車過拱橋平拋（2）當(dāng)時(shí),N=0.臨32高中物理--向心力--總結(jié)ppt課件33高中物理--向心力--總結(jié)ppt課件343.火車過彎道

說法：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由重力G和支持力FN的合力F來提供．3.火車過彎道說法：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由重力G和支持35火車轉(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度1.v=V臨時(shí),車輪對(duì)內(nèi)、外都無側(cè)壓力。2.V>V臨時(shí),車輪對(duì)外軌有側(cè)壓力。3.V<V臨時(shí),車輪對(duì)內(nèi)軌有側(cè)壓力?；疖囖D(zhuǎn)彎規(guī)定臨界速度1.v=V臨時(shí),車輪對(duì)內(nèi)、外都無側(cè)壓力。36例1.鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1435mm,規(guī)定火車通過這里的速度是72km/h,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是多大,才能使外軌不受輪緣的擠壓?保持內(nèi)外軌的這個(gè)高度差,如果車的速度大于或小于72km/h,會(huì)分別發(fā)生什么現(xiàn)象?說明理由.解析:火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由火車所受的重力和軌道對(duì)火車支持力的合力提供,如圖1,圖中h內(nèi)外軌高度差,d為軌距.由于軌道平面和水平面間的夾角一般較小,可以近似地認(rèn)為所以內(nèi)外軌的高度差

例1.鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1435mm,規(guī)37如果高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑R=100m,汽車輪胎與路面間動(dòng)摩檫因數(shù)μ=0.23,若路面是水平的,問汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不發(fā)生徑向滑動(dòng)(離心現(xiàn)象),所許可的最大速度是多大?解析:在水平路面上轉(zhuǎn)彎,向心力只能由靜摩檫力提供,設(shè)汽車質(zhì)量為m,則最大靜摩檫力取g=9.8m/s2,得最大速度vm=1.5m/s如果高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑R=100m,汽車輪胎與路面間動(dòng)摩38試分析在豎直放置光滑圓錐內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球所需的向心力。小球受力：重力，G支持力FNGFNF小球的向心力由重力和支持力的合力提供：試分析在豎直放置光滑圓錐內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球所需的向心力。小39例三、小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω。O‘OmgFTF小球受力：豎直向下的重力G沿繩方向的拉力T小球的向心力：由T和G的合力提供解：θL小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑由牛頓第二定律：即：例三、小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速40

雜技演員表演“水流星”節(jié)目，我們發(fā)現(xiàn)不管演員怎樣掄，水都不會(huì)從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)杯口朝下，水也不會(huì)從杯子里灑出。這是為什么？

水流星模型雜技演員表演“水流星”節(jié)目，我們發(fā)現(xiàn)不管演員怎樣掄，41①外軌型（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）4.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)②繩型（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）①外軌型（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）4.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)②繩型（最42(1)當(dāng)時(shí)，Ｎ＝０，水在杯中剛好不流出，此時(shí)水作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力剛好完全由重力提供，此為臨界條件。(2)當(dāng)時(shí)，Ｎ>０，杯底對(duì)水有一向下的力的作用，此時(shí)水作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由Ｎ和重力Ｇ的合力提供。

(3)當(dāng)時(shí)，Ｎ<０，實(shí)際情況杯底不可能給水向上的力，所以，此時(shí)水將會(huì)流出杯子。(1)當(dāng)時(shí)，Ｎ＝０，水在杯中剛好不43向心力由重力提供，T=0，Ｌ②桿型，圓管型AB在A點(diǎn)(1)向心力由重力提供，T=0，AOmBR向心力由重力提供，T=0，Ｌ②桿型，圓管型AB在A點(diǎn)向心力由44

繩，外軌桿圓管

m的受力情況

最高點(diǎn)A的速度

最低點(diǎn)B的速度AOmBL重力、繩的拉力或外軌的支持力AOmBL重力、桿的拉力或支持力AOmBR重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力

總結(jié)：豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)繩，外軌桿圓管m的受力最高點(diǎn)A的速度最45

輕桿長(zhǎng)，桿的一端固定著質(zhì)量的小球。小球在桿的帶動(dòng)下，繞水平軸O在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)速度為2m/s，求此時(shí)小球?qū)?xì)桿的作用力。輕桿長(zhǎng)，桿的一端固定著質(zhì)量46

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。一、離心運(yùn)動(dòng)1、離心運(yùn)動(dòng)：2、物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供47二、離心運(yùn)動(dòng)應(yīng)用1、洗衣機(jī)的脫水筒ν

當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F提供向心力F，洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速加大時(shí)，附著力F不足以提供向心力，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)。二、離心運(yùn)動(dòng)應(yīng)用1、洗衣機(jī)的脫水筒ν當(dāng)網(wǎng)籠482、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)

當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力F足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時(shí)，阻力F不足以提供所需的向心力，水銀柱做離心運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。2、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)當(dāng)離493、制作“棉花”糖的原理：加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。3、制作“棉花”糖的原理：加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，50三、離心運(yùn)動(dòng)的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)vF汽車

在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大或半徑過小，最大靜摩擦力不足以提供向心力，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。2、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等三、離心運(yùn)動(dòng)的防止：1、在水平公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)vF汽車51要使原來作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消失要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力要使原來作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？A、提高轉(zhuǎn)速，521、下列說法正確的是()A、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周半徑方向離開圓心B、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失時(shí)，將沿圓周切線方向離開圓心C、作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它自己會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向心力，維持其作圓周運(yùn)動(dòng)D、作離心運(yùn)動(dòng)的物體，是因?yàn)槭艿诫x心力作用的緣故鞏固練習(xí)：B1、下列說法正確的是()鞏固練習(xí)：B53

２、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：()a.增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度b.減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度c.增大汽車與路面間的摩擦d.減小汽車與路面間的摩擦

A、a、bB、a、cC、b、dD、b、c3、下列說法中錯(cuò)誤的有：（）A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開圓心C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過允許的最大轉(zhuǎn)速D、煉鋼廠制作無縫鋼管利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理DB２、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以54二、拐彎問題車受重力mg及路面的彈力FN作用．這兩個(gè)力的合力F水平并指向圓周彎道的圓心，提供向心力，由圖可知:依據(jù)牛頓第二定律有mgtanθ＝1.汽車在傾斜路面上拐彎F＝mgtanθ

二、拐彎問題車受重力mg及路面的彈力FN作用．依據(jù)牛頓第二定55ABDGNGNABDGNGN56

思考：如果外力提供的向心力大于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，物體會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？造成向心運(yùn)動(dòng)的原因：

1、向心力突然增大

2、物體突然減速運(yùn)動(dòng)思考：如果外力提供的向心力大于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向57§5.8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)§5.8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)58消去T(1).線速度、角速度和周期關(guān)系消去T(1).線速度、角速度和周期關(guān)系59向心力公式：向心加速度公式：向心力公式：向心加速度公式：602：說明：a：向心力是按效果命名的力；b：任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力；c：不能認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用外，還要另外受到向心力。1：來源：分析和解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，關(guān)鍵的是要把向心力的來源搞清楚。關(guān)于向心力：2：說明：1：來源：分析和解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，關(guān)鍵的是要61輪緣鐵軌

(軌距)一、鐵路的彎道

1、火車做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同？輪緣鐵軌一、鐵路的彎道1、火車做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)彎運(yùn)62GFNF彈外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。

2、火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，若內(nèi)外軌是相平的，鐵軌如何對(duì)火車提供水平方向的向心力？GFNF彈外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。63輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損！

3、外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力，這種方法在實(shí)際中可取嗎？為什么？例1、火車速度為30m/s，彎道的半徑R=900m，火車的質(zhì)量m=8×105kg，轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣對(duì)軌道側(cè)向的彈力多大？輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損！364讓重力和支持力的合力提供向心力，來減少外軌對(duì)輪緣的擠壓。FNGoF

4、為了減輕鐵軌的受損程度，你能提出一些可行的方案嗎？讓重力和支持力的合力提供向心力，來減少外軌對(duì)輪緣的擠壓。65例2、若火車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為r，要求軌道對(duì)輪緣無擠壓作用，此時(shí)軌道傾角為θ

，請(qǐng)問火車的速度為多大？例2、若火車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為r，要求軌道對(duì)輪緣無擠壓66高中物理--向心力--總結(jié)ppt課件67例3、已知火車速度為30m/s，彎道的半徑r=900m，火車的質(zhì)量為8×105kg。

1、轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力多大？

2、若軌道不受輪緣的擠壓，軌道與水平面的夾角θ是多大？

3、若軌距為d=1.4m，此時(shí)內(nèi)外軌的高度差h是多少？(θ很小時(shí)，近似有tanθ=sinθ)

4、若火車速度為40m/s，此時(shí)輪緣的受力情況如何？例3、已知火車速度為30m/s，彎道的半徑r=900m68當(dāng)v=v0時(shí)：當(dāng)v>v0時(shí)：當(dāng)v<v0時(shí)：輪緣不受側(cè)向壓力輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力F彈F彈當(dāng)v=v0時(shí)：當(dāng)v>v0時(shí)：當(dāng)v<v0時(shí)：輪緣不受側(cè)向壓力輪69問題、汽車轉(zhuǎn)彎，情況又如何呢？如果汽車的速度很大，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？有什么解決措施？問題、汽車轉(zhuǎn)彎，情況又如何呢？如果汽車的速度很大，會(huì)出現(xiàn)70

物體做圓周運(yùn)動(dòng)要滿足什么條件？當(dāng)F合=Fn，做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)F合<Fn，供：指向圓心的合力需：當(dāng)F合>Fn，做向心(近心)運(yùn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)要滿足什么條件？當(dāng)F合=Fn，做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)71汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的措施：把轉(zhuǎn)彎處的道路修成外高內(nèi)低。GFNF向汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的措施：把轉(zhuǎn)彎處的道路修成外高內(nèi)低。GFNF向72高中物理--向心力--總結(jié)ppt課件73汽車過拱橋FNF合=G－FＮF向=mv2/r由F合=F向G－FＮ=mv2/rFＮ=G－mv2/r＜G汽車過凸形橋取向心加速度方向?yàn)檎较蚱囘^拱橋FNF合=G－FＮF向=mv2/r由F合=74思考與討論

根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？根據(jù)牛頓第三定律：F壓=FN即：由上式可知，v增大時(shí)，F(xiàn)壓減小，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)壓=0；當(dāng)時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn)。思考與討論根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的75思考與討論

請(qǐng)你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。這時(shí)的壓力比汽車的重量大還是??？

F合=FＮ－G

F向=mv2/r

由F合=F向

FＮ－G=mv2/r

FＮ=G＋mv2/r

＞GVＦＮVＦＮ思考與討論請(qǐng)你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分76比較三種橋面受力的情況FN=G比較三種橋面受力的情況FN=G77例：一輛質(zhì)量的小轎車，駛過半徑的一段圓弧形橋面，重力加速度。求：（1）若橋面為凹形，汽車以的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過凸形橋面的頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力？例：一輛質(zhì)量的小轎車78解圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本步驟1.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象。2.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面、圓心位置和半徑。3.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析畫出受力示意圖。4.運(yùn)用平行四邊形定則或正交分解法（取向心加速度方向?yàn)檎较颍┣蟪鱿蛐牧。5.根據(jù)向心力公式，選擇一種形式列方程求解解圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本步驟1.確定作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象79思考與討論：地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……思考與討論：80二、離心運(yùn)動(dòng)A做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力時(shí)，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就叫離心運(yùn)動(dòng)。離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用二、離心運(yùn)動(dòng)A做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不81生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

生活中的圓周運(yùn)動(dòng)82分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心83物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)汽車在傾斜的路面轉(zhuǎn)彎NGF向mg·tanθ=F向圓錐擺

LθmGF向mg·tanθ=F向θ物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)汽車在傾斜的路面轉(zhuǎn)彎NGF向mg·t84研究圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)研究圓周運(yùn)動(dòng)的思路從“供”“需”兩方面來進(jìn)行研究：85弊端分析一、火車轉(zhuǎn)彎

內(nèi)外軌道一樣高F由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的擠壓力F提供車輪介紹弊端分析一、火車轉(zhuǎn)彎內(nèi)外軌道F由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的86車輪介紹車輪介紹87外軌略高于內(nèi)軌火車受力垂直軌道面的支持力NN火車的向心力來源由G和N的合力提供h豎直向下的重力GGF外軌略高于內(nèi)軌火車受力垂直軌道面的支持力NN火車的向心力88NhFL如圖示知h,L,轉(zhuǎn)彎半徑R,車輪對(duì)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NhFL如圖示知h,L,轉(zhuǎn)彎半徑R,車輪對(duì)內(nèi)外軌都無89火車行駛速率v>v規(guī)定

當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)，

當(dāng)火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)，GNN’火車行駛速率v<v規(guī)定時(shí)GNN’

外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力?；疖囆旭偹俾蕍>v規(guī)定當(dāng)火車行駛速率v>v規(guī)定時(shí)90二、汽車過橋123二、汽車過橋12391汽車通過橋最高點(diǎn)時(shí)，車對(duì)橋的壓力以“凸形橋”為例分析：汽車通過橋最高點(diǎn)時(shí)，以“凸形橋”為例分析：921、分析汽車的受力情況2、找圓心3、確定F合即F向心力的方向。4、列方程N(yùn)G·F合=G-N1、分析汽車的受力情況2、找圓心3、確定F合即F向心力的方向93處理圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟：（1）明確研究對(duì)象，找出圓周平面，確定圓心和半徑（2）進(jìn)行受力分析，畫受力分析圖（3）找出在半徑方向的合力，即向心力（4）用牛頓第二定律及向心力公式結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)列方程求解處理圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟：（1）明確研究對(duì)象，找出圓周平面94學(xué)生分析汽車通過最底點(diǎn)時(shí)車對(duì)橋(過水路面)的壓力學(xué)生分析汽車通過最底點(diǎn)時(shí)車對(duì)橋(過水路面)的壓力95小結(jié):比較三種橋面受力的情況（超重？