高中物理必修二5-7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)ppt課件

1、5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（二）第一課時(shí)第一課時(shí)課課 堂堂 引引 入入 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、探究豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在、探究豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2、運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題、運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題教學(xué)過程教學(xué)過程探究問題探究問題1 1：如下圖，細(xì)繩一如下圖，細(xì)繩一端系有小球繞端系有小球繞O O點(diǎn)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，要做圓周運(yùn)動(dòng)，要使小球能通過最使小球能通過最高點(diǎn)不掉下來，高點(diǎn)不掉下來，小球在最高點(diǎn)時(shí)小球在最高點(diǎn)時(shí)的最小速度應(yīng)當(dāng)?shù)淖钚∷俣葢?yīng)當(dāng)是多大？（已知是多大？（已知繩長為繩長為r r）. .vOvOFmgFnrvm2mgrvmF2grv mmg gF F要

2、使小球能通過最高點(diǎn)不掉下要使小球能通過最高點(diǎn)不掉下來，來， ，應(yīng)滿足，應(yīng)滿足F0grvmro oNnFmgFrvm2mgrvmFN2grv mgmgFNFN要使水不灑出，應(yīng)要使水不灑出，應(yīng)滿足滿足FN0FN0雜技節(jié)目雜技節(jié)目“水流水流星星”： 一根細(xì)繩一根細(xì)繩系著盛水子杯子，系著盛水子杯子，演員掄起繩子，杯演員掄起繩子，杯子就做圓周運(yùn)動(dòng)，子就做圓周運(yùn)動(dòng)，甚至杯子運(yùn)動(dòng)到豎甚至杯子運(yùn)動(dòng)到豎直面內(nèi)的最高點(diǎn)，直面內(nèi)的最高點(diǎn)，已經(jīng)杯口朝下，水已經(jīng)杯口朝下，水也不會(huì)從里灑出。也不會(huì)從里灑出。試分析保證這一節(jié)試分析保證這一節(jié)目成功的條件是什目成功的條件是什么？么？鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1水流星水流星想一想：過山車

3、為什么在最高點(diǎn)不會(huì)掉下來？想一想：過山車為什么在最高點(diǎn)不會(huì)掉下來？鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2過山車過山車最高點(diǎn)：FNG分析：分析：RvmFmgFNn20NFRvmmg2gRv 實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示離心軌道離心軌道第一類：無支持物情況第一類：無支持物情況探究問題2：如下圖，輕桿一端固定一個(gè)小球繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，試探究小球在最高點(diǎn)時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力與速度的關(guān)系？（已知桿的半徑為R ）第二類：有支持物情況第二類：有支持物情況Ov解析：解析：在最高點(diǎn)，桿即可以提供在最高點(diǎn)，桿即可以提供拉力，也可以提供支持拉力，也可以提供支持力桿的作用力和重力力桿的作用力和重力mgmg的合力提供向心力的合力提供向心力. .Ov1

4、、當(dāng) 時(shí)，桿對(duì)球的作用力恰好為零，只有重力提供向心力OvmgFgRv 2、當(dāng) 時(shí)，球相對(duì)于桿具有向外跑的趨勢，桿對(duì)球的作用力表現(xiàn)為拉力，拉力和重力共同提供向心力gRv gRv 3、當(dāng) 時(shí)，球相對(duì)于桿具有向里跑的趨勢，桿對(duì)球的作用力表現(xiàn)為支持力，支持力和重力共同提供向心力OvmgFN實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)33凹形橋凹形橋公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時(shí)常常公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時(shí)常常要修建凹形橋，也叫要修建凹形橋，也叫“過水路面過水路面”。請你。請你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分根據(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)橋的壓析一下汽車通過凹形橋最

5、低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力比汽車的重量大些還是小些？力比汽車的重量大些還是小些？解：汽車通過底部時(shí)，受力如圖：解：汽車通過底部時(shí)，受力如圖：由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：由牛頓第三定律：由牛頓第三定律：rvmmgFN2rvmmgFNFN2GFN超超 重重mgRvmmgFFNn2- 質(zhì)量為質(zhì)量為m m 的汽車以恒定的速率的汽車以恒定的速率 v v 通通過半徑為過半徑為r r的拱橋，如下圖，求汽車的拱橋，如下圖，求汽車在橋頂時(shí)對(duì)路面的壓力是多大？在橋頂時(shí)對(duì)路面的壓力是多大？鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)44拱形橋拱形橋解：汽車通過橋頂時(shí)，受力如圖：解：汽車通過橋頂時(shí)，受力如圖：由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：由牛頓第三定律：由牛頓第三定律：思索：如果汽車在橋面的速度不斷增大，汽車對(duì)橋面的壓力怎樣變化？最終可能會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？rvmFNmg2rvmmgFN2rvmmgFFNN2失失 重重.FNmgvmg在當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候，壓力會(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到在當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候，壓力會(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到 時(shí)，時(shí)，汽車對(duì)橋面完全沒有壓力，汽車汽車對(duì)橋面完全沒有壓力，汽車“飄離橋面飄離橋面汽車對(duì)橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)2vN G mGr2vN G mGr 小結(jié)：