向心力的實(shí)例分析水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng).ppt

向心力的實(shí)例分析 第一課時(shí),回顧向心力的表達(dá)式：,需求量,回顧向心力的來源,T2,向心力的來源： 可以是某一個(gè)力, 也可以是某些力的合力, 也可以是某個(gè)力的分力.,解決圓周運(yùn)動(dòng)的基本思路,向心力的來源 “供”,F,向心力的表達(dá)式 “需”,=,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),解決圓周運(yùn)動(dòng)的思路： 1.確定圓軌道及圓心和半徑 2.受力分析，找到向心力 3.列出向心力表達(dá)式方程,實(shí)例一火車轉(zhuǎn)彎,思考： 火車在平直的鐵軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 受力情況如何？,F,G,N,f,實(shí)例一火車轉(zhuǎn)彎,思考：火車在水平彎道 （內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí) 什么力提供向心力？,踏面,1.認(rèn)識(shí)火車的“車輪”：,實(shí)例一火車轉(zhuǎn)彎,N外,實(shí)例一火車轉(zhuǎn)彎,討論：火車在水平彎道 （內(nèi)外軌道等高）轉(zhuǎn)彎時(shí) 受力情況如何？ 什么力提供向心力？為什么？,外軌,內(nèi)軌,N外,F牽,f切,內(nèi)外軌道一樣高有什么弊端？,外,火車質(zhì)量m很大,外軌與輪緣的相互作用力很大,外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容易受到損壞,討論：若要解決這個(gè)問題？能采取什么可行性措施？（目的是減少外軌與外輪之間的擠壓）,高速列車,若鐵軌不受側(cè)向壓力 什么力提供向心力？,由G和N的合力提供 請(qǐng)同學(xué)們畫出合力,解決方案：將鐵軌做成“外高內(nèi)低”的傾斜狀態(tài),受力分析,G,N,外軌,內(nèi)軌,G,N,圓心,F,R,向心力方程怎么列？,mgtan=,火車轉(zhuǎn)彎,例1、設(shè)一輛質(zhì)量為m的火車，在外軌抬高角度為，軌道半徑為r的彎道勻速行駛，若鐵軌不受側(cè)向壓力，則此時(shí)火車的行駛的速度為多大？,G,N,分析：“供”N和G合力F=mgtan “需”,F,思考討論： 實(shí)際速度略大于此速度的情況？ 實(shí)際速度略小于此速度的情況？,解得：,火車轉(zhuǎn)彎,當(dāng)v實(shí)=v時(shí)：,當(dāng)v實(shí)v時(shí)：,當(dāng)v實(shí)v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,實(shí)例二汽車轉(zhuǎn)彎,汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎的向心力由哪個(gè)力提供？,例2：在一段半徑為r的圓形水平軌道上，已知路面對(duì)汽車輪胎的最大靜摩擦力是車重的倍（1），求汽車拐彎時(shí)的最大安全速度？,實(shí)例二汽車轉(zhuǎn)彎,賽道的設(shè)計(jì)外高內(nèi)低,G,F,F合,飛機(jī)轉(zhuǎn)彎,鳥飛行轉(zhuǎn)彎,水平路面水平圓轉(zhuǎn)彎,傾斜面的水平圓轉(zhuǎn)彎,水平面轉(zhuǎn)彎：,1.火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（ ） A為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對(duì)于輪緣的壓力提供圓周 運(yùn)動(dòng)的向心力 B為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對(duì)車的 彈力的合力提供 C以防列車傾倒造成翻車事故 D為了減小火車輪緣與外軌的壓力,BD,課堂練習(xí),2.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說法正確的是（ ） Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f乙大小均與汽車速率無關(guān),A,課堂練習(xí),小結(jié),1、圓周運(yùn)動(dòng)的基本思路 2、實(shí)例：火車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)