《人教版高一物理必修二--57-生活中的圓周運動【公開課優(yōu)秀課件】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版高一物理必修二--57-生活中的圓周運動【公開課優(yōu)秀課件】（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、5.7 生活中的圓周運動生活中的圓周運動5.7 生活中的圓周運動一一.火車轉(zhuǎn)彎問題火車轉(zhuǎn)彎問題一.火車轉(zhuǎn)彎問題思考與討論：在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個力在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個力的作用？這幾個力的關(guān)系如何？的作用？這幾個力的關(guān)系如何？思考與討論：在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個力的作用？這幾個輪緣輪緣火車車輪的構(gòu)造輪緣火車車輪的構(gòu)造思考與討論：1、火車轉(zhuǎn)彎時是在做什么運動？、火車轉(zhuǎn)彎時是在做什么運動？2、是什么力提供向心力？、是什么力提供向心力？思考與討論：1、火車轉(zhuǎn)彎時是在做什么運動？2、是什么力提供向G外軌外軌內(nèi)軌內(nèi)軌FN外軌對輪緣的彈力提供向心力外軌對輪緣的彈力提供向心力鐵路
2、的彎道若內(nèi)外軌一樣高思考：思考：靠這種辦法得到的向心力缺點是什么？靠這種辦法得到的向心力缺點是什么？如何解決這一實際問題？如何解決這一實際問題？OFG外軌內(nèi)軌FN外軌對輪緣的彈力提供向心力鐵路的彎道若內(nèi)外鐵路的彎道解決方案解決方案鐵路的彎道解決方案鐵路的彎道外軌高于內(nèi)軌方案剖析方案剖析火車運動軌跡分析火車運動軌跡分析鐵路的彎道外軌高于內(nèi)軌方案剖析火車運動軌跡分析FNGOF合合鐵路的彎道外軌高于內(nèi)軌方案剖析方案剖析1、受力分析、受力分析F合合mg tan2、速度分析、速度分析v gR tan F合合 Fn火車轉(zhuǎn)彎時所火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力需的向心力Fn=m v2R討論：討論：如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速
3、度不等于規(guī)定的如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定的 速度會發(fā)生怎樣的情況？速度會發(fā)生怎樣的情況？FNGOF合鐵路的彎道外軌高于內(nèi)軌方案剖析1、受力分人教版高一物理必修二-52 2、當當 v gR tan 時時：1 1、當當 v gR tan 時時：GFN輪緣受到外軌向內(nèi)的彈力輪緣受到外軌向內(nèi)的彈力GFNFF輪緣受到內(nèi)軌向外的彈力輪緣受到內(nèi)軌向外的彈力鐵路的彎道外軌高于內(nèi)軌擠壓輪緣分析擠壓輪緣分析OO2、當 v gR tan 時：1、當 v gR t賽道轉(zhuǎn)彎1、賽車道轉(zhuǎn)彎處的特點、賽車道轉(zhuǎn)彎處的特點？2、為何要這樣設(shè)計？、為何要這樣設(shè)計？賽道轉(zhuǎn)彎1、賽車道轉(zhuǎn)彎處的特點？2、為何要這樣設(shè)計？水平公路
4、轉(zhuǎn)彎什么力提供向心力水平公路轉(zhuǎn)彎什么力提供向心力F壓壓FNmg水平橋水平橋拱形橋拱形橋凹形橋凹形橋二.汽車過橋問題F壓FNmg水平橋拱形橋凹形橋二.汽車過橋問題解解:汽車通過拱形橋頂時汽車通過拱形橋頂時,受力如圖受力如圖:mgFNOr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:當汽車通過橋頂時的速度逐漸增大時當汽車通過橋頂時的速度逐漸增大時FN 和和 FN會怎樣變化會怎樣變化?FfF汽車失重汽車失重還是超重還是超重？解:汽車通過拱形橋頂時,受力如圖:mgFNOr由牛頓第二定律地球可以看做一個巨大的拱形橋地球可以看做一個巨大的拱形橋,橋面的半徑就是橋面的半徑就是地球的半徑。會不會
5、出現(xiàn)這樣的情況地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況:速度大到速度大到一定程度時一定程度時,地面對車的支持力為零地面對車的支持力為零?這時駕駛員這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少與座椅之間的壓力是多少此時此時:地球可以看做一個巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會不 拓展拓展:質(zhì)量為質(zhì)量為m的汽車以恒定的速率的汽車以恒定的速率v通過半通過半徑為徑為r的凹形橋面的凹形橋面,如圖所示如圖所示,求汽車在最低點求汽車在最低點時對橋面的壓力是多大時對橋面的壓力是多大?解解:汽車通過底部時汽車通過底部時,受力如圖受力如圖:GFN由牛頓第二定律由牛頓第二定律:當汽車通當汽車通過橋最低點過橋最低點時的速度逐漸增大
6、時時的速度逐漸增大時 FN和和FN怎樣變化怎樣變化?由牛頓第三定律：由牛頓第三定律：FFf汽車失重汽車失重還是超重還是超重？拓展:質(zhì)量為m的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的凹形橋面,比較三種橋面受力的情況比較三種橋面受力的情況FN =GGFNGGFNFN比較三種橋面受力的情況FN =GGFNGGFNFN2 2、汽車過橋汽車過橋1 1、鐵路的彎道、鐵路的彎道F合合mg tanFn=m v2Rv gR tan 凹形橋：凹形橋：超重超重v2RF壓壓mg+m 拱形橋：拱形橋：失失重重 v2RF壓壓mgm課堂小結(jié)：水平面圓周運動水平面圓周運動豎直面圓周運動豎直面圓周運動2、汽車過橋1、鐵路的彎道F合mg tanFn=m
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