高一物理必修生活中的圓周運(yùn)動(dòng)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

高一物理必修生活中的圓周運(yùn)動(dòng)第一頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第二頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六生活中的圓周運(yùn)動(dòng)水流星第三頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第四頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第五頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第六頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六一、火車轉(zhuǎn)彎第七頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第八頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第九頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六GFN第十頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第十一頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六輪緣鐵軌

(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?第十二頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六GFNF彈

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?a:此時(shí)火車車輪受五個(gè)力:重力、支持力、外軌對(duì)輪緣的彈力,牽引力,阻力。b:外軌對(duì)輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。第十三頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

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?第十四頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

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?第十五頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第十六頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六GFNF火車拐彎

第十七頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

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?αFNGFα第十八頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六知: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彈討論:由第十九頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六汽車在水平面上的轉(zhuǎn)彎:由靜摩擦力提供向心力f靜第二十頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的措施:把轉(zhuǎn)彎處的道路修成外高內(nèi)低。第二十一頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第二十二頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第二十三頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六摩托車水平面上轉(zhuǎn)彎:GFNf第二十四頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

FN>G,即汽車對(duì)橋的壓力大于其所受重力,處于超重狀態(tài)。

2、汽車過凹橋時(shí),在最低點(diǎn)時(shí),車對(duì)凹橋的壓力怎樣?二、拱形橋

1、汽車靜止在橋上與通過橋時(shí)的狀態(tài)是否相同?v第二十五頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六二、拱形橋汽車過凸橋第二十六頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

FN<G即汽車對(duì)橋的壓力小于其所受重力,處于失重狀態(tài)。

3、汽車過凸橋時(shí),在最高點(diǎn)時(shí),車對(duì)凸橋的壓力又怎樣?v二、拱形橋第二十七頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

當(dāng)汽車行駛速度越大,汽車對(duì)橋面的壓力越小。當(dāng)時(shí),壓力FN為零。處于完全失重狀態(tài)。

4、汽車過凸橋時(shí),若汽車的運(yùn)動(dòng)速度變大,壓力如何變化?二、拱形橋第二十八頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

如下圖所示,汽車的運(yùn)動(dòng)能用上面的方法求解嗎?說一說F牽FNG1G2Gf第二十九頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六思考與討論: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)車的支持力為零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?……第三十頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六三.航天器中的失重現(xiàn)象在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中的宇航員,除了地球引力外,還可能受到飛船座艙對(duì)他的支持力FN由得當(dāng) 時(shí),座艙對(duì)他的支持力FN=0,航天員處于完全失重狀態(tài)第三十一頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六四、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)。返回第三十二頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六汽車轉(zhuǎn)彎翻車:第三十三頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六第三十四頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六3、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)。第三十五頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六制作“棉花”糖的原理:

內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,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。第三十六頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

物體做圓周運(yùn)動(dòng)要滿足什么條件?當(dāng)F心合=Fn,做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)F心合=0

或F心合<Fn時(shí)受到的F心合:指向圓心方向的合力圓周運(yùn)動(dòng)需要的:當(dāng)F合>Fn,做向心(近心)運(yùn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)第三十七頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六

FN>G

二、凹橋小結(jié)

一、火車轉(zhuǎn)彎:vFNF合G第三十八頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六當(dāng)時(shí),壓力FN為零。航天員處于完全失重狀態(tài)三、凸橋v第三十九頁,共四十頁,編輯于2023年,星期六四、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

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