高中一年級(jí)下學(xué)期物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)課件

生活中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題：?

在鐵路彎道處，稍微留意一下，就能發(fā)現(xiàn)內(nèi)、外軌道的高度略有不同。你能解釋其中的原因嗎？

一、火車轉(zhuǎn)彎輪緣問(wèn)題1:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果火車內(nèi)外軌道一樣高?；疖囀苣男┝?？誰(shuí)充當(dāng)向心力？GNF外軌內(nèi)軌問(wèn)題2:靠這種方法得到的向心力有什么缺點(diǎn)？輪緣與外軌的相互作用力過(guò)大，不僅鐵軌和車輪極易受損，還可能使火車側(cè)翻問(wèn)題3:軌道如何設(shè)計(jì)能夠減小火車轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)外軌的壓力？請(qǐng)解釋其原因。外軌略高于內(nèi)軌GFnNθθr問(wèn)題4:若火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，軌道的傾角θ，則火車的轉(zhuǎn)彎速度為多大時(shí)對(duì)軌道無(wú)側(cè)向壓力GFnNθθr火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定臨界速度：?jiǎn)栴}5:若火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,軌道寬L，高度差為h，則火車的轉(zhuǎn)彎速度為多大時(shí)對(duì)軌道無(wú)側(cè)向壓力思考:(1)如果v行駛>v設(shè)計(jì),情況如何?(2)如果v行駛<v設(shè)計(jì),情況如何?思考與討論高速公路轉(zhuǎn)彎處和場(chǎng)地自行車比賽的賽道，路面往往有一定的傾斜度。說(shuō)說(shuō)這樣設(shè)計(jì)的原因。

二、汽車過(guò)拱形橋凸形橋凹形橋問(wèn)題1：汽車過(guò)拱形橋時(shí)，在最高點(diǎn)時(shí)，車對(duì)凸橋的壓力如何？mgFn汽車對(duì)橋的壓力小于其所受重力，即處于失重Fn＜mg

當(dāng)Fn=0時(shí)，汽車脫離橋面，做平拋運(yùn)動(dòng)，汽車及其中的物體處于完全失重狀態(tài)問(wèn)題2：汽車過(guò)拱形橋時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度變大，車對(duì)凸橋的壓力如何變化？mgFnFn＝0

時(shí)，汽車的速度為多大？問(wèn)題3：汽車過(guò)凹形橋時(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)，車對(duì)凹橋的壓力又如何？Fnmg汽車對(duì)橋的壓力大于其所受重力，即處于超重若汽車通過(guò)凹橋的速度增大，會(huì)出現(xiàn)什么情況？Fn>mg

模擬驗(yàn)證汽車過(guò)拱橋時(shí)對(duì)橋面的壓力地球可以看作一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑R。地面上有一輛汽車在行駛，所受重力G=mg，地面對(duì)它的支持力是

FN

。

根據(jù)上面的分析，汽車速度越大，地面對(duì)它的支持力就越小。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0？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少？他這時(shí)可能有什么感覺(jué)？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)。

三、航天器中的失重現(xiàn)象

航天器中的失重現(xiàn)象

四、離心運(yùn)動(dòng)1.定義：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)。A供需提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力“供”“需”是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)向心運(yùn)動(dòng)2.離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的判斷：3.離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用與防止：離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干生活中的離心運(yùn)動(dòng)課堂小結(jié)研究問(wèn)題1、火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題2、汽車過(guò)拱橋問(wèn)題處理方法3、航天器中的失重現(xiàn)象