【世紀(jì)金榜】高中物理 5.7生活中的圓周運(yùn)動（情境互動課型）課件 新人教必修2

7生活中的圓周運(yùn)動1仔細(xì)觀察視頻，思考飛機(jī)在轉(zhuǎn)彎時機(jī)身為什么要發(fā)生傾斜？2仔細(xì)觀察下面兩幅圖片，研究工程師們設(shè)計的公路彎道有什么特點(diǎn)？并思考為什么要這樣設(shè)計？31.知道向心力是所有做圓周運(yùn)動的物體所受的半徑方向的合力。2.通過日常生活中的常見例子，學(xué)會分析具體問題中的向心力來源。3.能運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動規(guī)律分析和處理生活中的具體實例。（重點(diǎn)）（難點(diǎn)）4一、鐵路的彎道問題1：火車車輪與鐵軌的構(gòu)造是怎樣的？輪緣5問題2：在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個力作用？這幾個力的關(guān)系如何？

6GFN外軌對輪緣的彈力提供向心力.F問題3：如果火車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎，試分析其受力情況及向心力的來源。此種方式的缺點(diǎn)是什么？如何解決這一問題？7當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是由G和FN的合力提供。請分析火車受力情況并畫出受力示意圖hFL火車規(guī)定的行駛速度F=mgtanθ=FNG89若火車速度與設(shè)計速度不同會怎樣?外側(cè)內(nèi)側(cè)Fθ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FN′FN′FNmg10θ【對點(diǎn)訓(xùn)練1】火車以半半徑R=900m轉(zhuǎn)彎彎,火車質(zhì)量量為8×105kg,速度度為30m/s,火車軌距l(xiāng)=1.4m,要使火車車通過彎道時僅受重重力與軌道的的支持力,軌道應(yīng)該墊的的高度h為多少?(θ較小時tanθ=sinθ)11FNmgFθh由力的關(guān)系得得:由向心力公式式得:由幾何關(guān)系得得:解析：=0.14m由于θ很小，所以tanθ≈sinθ互動探究：若若某條鐵路需需要提高火車車行駛速度，鐵鐵路彎道部分分應(yīng)怎么改造造？12二、拱形橋仔細(xì)觀察汽車車通過拱橋時時的受力情況況，你能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)汽車受力的的變化規(guī)律嗎嗎？131.分析汽車的受受力情況GFN2.找圓心圓心O3.確定F合即Fn的方向Fn4.列方程注意公式中v用汽車過橋頂頂時的瞬時速速度情形一：凸形形橋Fn141.分析汽車的受受力情況GFN2.找圓心圓心03.確定F合即Fn的方向Fn4.列方程注意公式中中v用汽車過橋橋底時的瞬瞬時速度情形二：凹凹形橋+Fn15比較三種橋橋面受力的的情況FN=G16汽車對橋面的壓力超重、失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重規(guī)律總結(jié)17【對點(diǎn)訓(xùn)練2】一個質(zhì)量為為m的小球，用用一長為R的輕質(zhì)細(xì)繩繩的一端拴拴住，細(xì)繩繩的另一端端固定，要要使小球能能在豎直平平面內(nèi)做完完整的圓周周運(yùn)動，小小球通過最最高點(diǎn)時的的速度滿足足什么條件件？解題關(guān)鍵：：1.細(xì)線線只能提供供拉力不能能提供支持持力；2.小球做做圓周運(yùn)動動，沿半徑徑方向的合合力提供向向心力；3.在最高高點(diǎn)，速度度不同，細(xì)細(xì)線的拉力力會發(fā)生變變化。18解析：小球到達(dá)最最高的臨界界條件是：：繩的拉力力最?。‵=0），重力提提供向心力力，則：能過最高點(diǎn)點(diǎn)的條件：：19三、航天器器中的失重重現(xiàn)象[思考與討論論]地球可以看看做一個巨巨大的拱形形橋。若汽汽車沿南北北方向行駛駛，且不斷斷加速。請思考：會會不會出現(xiàn)現(xiàn)這樣的情情況：速度度大到一定定程度時，，地面對車車的支持力力是0？此時汽車車處于什么么狀態(tài)？駕駕駛員與座座椅間的壓壓力是多少少？駕駛員員軀體各部部分間的壓壓力是多少少？駕駛員員此時可能能有什么感感覺？20當(dāng)航天員在在太空中自自身的重力力提供做圓圓周運(yùn)動的的向心力時時，航天員員處于完全全失重狀態(tài)態(tài)21四、離心運(yùn)運(yùn)動221.定義：當(dāng)向心力突突然消失或或者指向圓圓心的合力力不足時，，物體做逐逐漸遠(yuǎn)離圓圓心的運(yùn)動動，叫做離離心運(yùn)動。。23離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干2.離心運(yùn)動的的應(yīng)用與防防止,你知道哪些些離心運(yùn)動動的應(yīng)用？？2425【對點(diǎn)訓(xùn)練3】細(xì)繩一端系系一質(zhì)量為為M=0.6kg的物體A,靜止在水轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上,另一端通過過光滑小孔孔吊著質(zhì)量量m=0.3kg的物體B,M的中心距圓圓孔0.2m,已知M與轉(zhuǎn)臺平面面間的最大大靜摩擦力力是2N,現(xiàn)使此轉(zhuǎn)臺臺繞中心軸軸線轉(zhuǎn)動,問ω在什么范圍圍內(nèi)B會處于靜止止?fàn)顟B(tài)？AB解題關(guān)鍵：：1.A做圓周運(yùn)動動的向心力力由什么力力提供？2.B靜止時，A做什什么么運(yùn)運(yùn)動動？？3.A所受受摩摩擦擦力力是是哪哪種種摩摩擦擦力力？？A與轉(zhuǎn)臺臺間間發(fā)發(fā)生生滑滑動動的的臨臨界界條條件件是是什什么么？？26解析析：：當(dāng)A即將將向向圓圓心心滑滑動動時時F－－ｆｆ=對于于B，，F(xiàn)=mg……………②……………①①②②聯(lián)聯(lián)得得當(dāng)A即將將背背離離圓圓心心滑滑動動時時F＋＋ｆｆ=……………③對于于B，，F(xiàn)=mg……………④③④④聯(lián)聯(lián)得得271.火車車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎彎受力力特特點(diǎn)點(diǎn)：：由由于于外外側(cè)側(cè)高高于于內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)，，重重力力和和支支持持力力的的合合力力提提供供向向心心力力F=mgtanαα=

mRv2v=gRtanα轉(zhuǎn)彎彎限限速速取取決決于于拐拐彎彎半半徑徑和和斜斜面面傾傾角角282.汽車車過過拱拱橋橋重力力G與支支持持力力FN為汽汽車車提提供供過過拱拱橋橋的的向向心心力力則：：若是是凹凹形形圓圓橋橋面面若是是凸凸形形圓圓橋橋面面則：：291.（多多選選））一輛輛汽汽車車勻勻速速通通過過半半徑徑為為R的凸凸形形路路面面,關(guān)于于汽汽車車的的受受力力情情況況,下列列說說法法正正確確的的是是()A.汽車車對對路路面面的的壓壓力力大大小小不不變變,總是是等等于于汽汽車車的的重重力力B.汽車車對對路路面面的的壓壓力力大大小小不不斷斷發(fā)發(fā)生生變變化化,總是是小小于于汽汽車車所所受受重重力力C.汽車車的的牽牽引引力力不不發(fā)發(fā)生生變變化化D.汽車的的牽引引力逐逐漸變變小BC302.（多選選）宇航員員在圍圍繞地地球做做勻速速圓周周運(yùn)動動的空空間站站中處處于完完全失失重狀狀態(tài)，，下列列說法法正確確的是是（））A.宇航員員仍受受重力力的作作用B.宇航員員受力力平衡衡C.宇航員員受的的重力力等于于所需需的向向心力力D.宇航員員不受受重力力的作作用AC313.如圖所所示，，雜技技演員員在表表演““水流流星””，用用長長為1.6m輕繩的一端端，系系一個個總質(zhì)質(zhì)量為為0.5kg的盛水水容器器，盛盛水容容器以以繩的的另一端為為圓心心，在在豎直直平面面內(nèi)做做圓周周運(yùn)動動，若若“水水流星星”通通過最最高點(diǎn)的速速度為為4m/s，g取10m/s2，則下下列說說法正正確的的是（（））A.““水流星星”通通過最最高點(diǎn)點(diǎn)時，，有水水從容容器中中流出出B.““水流星星”通通過最最高點(diǎn)點(diǎn)時，，繩的的張力力及容容器的的底部受受到的的壓力力均為為零C.““水流星星”通通過最最高點(diǎn)點(diǎn)時，，處于于完全全失重重狀態(tài)態(tài)，不受力力的作作用D.““水流星星”通通過最最高點(diǎn)點(diǎn)時，，繩子子的拉拉力大大小為為5NMNvORB324.如圖所所示，，光滑滑圓盤盤中心心有一一個小小孔，，用細(xì)細(xì)繩穿穿過小小孔，，兩端端各系系一小小球A、B，A、B等質(zhì)量量，盤盤上的的小球球A做半徑徑為r=20cm的勻速速圓周周運(yùn)動動，要要保