人教版（2003）高中物理必修二第五章曲线运动——5.7生活中的圆周运动 课件

§5.7生活中的圆周运动人教版必修二第五章第七节 1.进一步掌握各种圆周运动中向心力的来源2.理解车辆转弯问题的向心力及临界问题分析教学目标： 处理匀速圆周运动问题的一般步骤（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2）进行受力分析，画出受力分析图;（3）求出在半径方向的合力，即向心力；（4）用牛顿第二定律结合匀速圆周运动的特点列方程求解。 观看影片注意观察：赛车易发事故点在什么地方？水平弯道和凸形路面 一、水平方向圆周运动（转弯问题）1火车转弯思考：火车转弯时，是什么力提供向心力呢？ GFNF弹外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。火车在转弯时，若内外轨是相平的这有什么缺点？怎样避免？ 让重力和支持力的合力提供向心力，来减少外轨对轮缘的挤压。思考：为了减轻铁轨的受损程度，实际的铁轨是什么样的？ 总结火车转弯时所需向心力1）当内外轨道一样高时：F向心力F由外侧轨道对车轮的压力提供GNF2）当外轨略高于内轨时：火车受力：竖直向下的重力G垂直轨道面的支持力N火车的向心力：由G和N的合力提供 探究：若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ，请问火车的速度为多大？GFNoFθ 轮缘不受侧向压力轮缘受到外轨向内的挤压力轮缘受到内轨向外的挤压力F弹F弹拓展1：内外铁轨不受挤压的临界速度？拓展2：当v>v临，向心力的来源拓展3：当v＜v临，向心力的来源讨论：汽车自行车水平路面转弯向心力的来源 火车铁轨转弯处外轨略高于内轨的原因是()A使火车转弯是外轨对轮缘的压力提供圆周运动的向心力B使火车转弯时的向心力由重力和铁轨对车的弹力的合力提供C以防列车倾倒造成翻车事故D为了减小火车轮缘与外轨的压力BD及时巩固 赛车过弯道有坡度的弯道 摩托车过弯道平路上的弯道 例：汽车在倾斜的弯道上拐弯,弯道的倾角为θ,半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是多大?如果汽车与水平路面的动摩擦因数为,则不发生滑动时,汽车的速度不能超过多少？及时巩固 汽车过桥 二、汽车过拱桥或凹桥经拱桥最高点时由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力小于汽车的重力．当　　　　时，汽车对桥面无压力． 由牛顿第三定律可知，汽车对桥面压力大于汽车的重力．经凹桥最低点时 例m=5000kg的汽车,通过半径R=50m的拱型桥顶时速度为１0m/s.则汽车对桥顶的压力是多少?汽车过桥时不脱离桥面的最大速度?4.0x104N22.36m/s及时巩固 三、离心运动1、产生的原因？做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。2、离心运动的应用向心力由洗衣机脱水桶桶壁对衣服的支持力提供F向=N洗衣机脱水桶内的衣服 提供物体做圆周运动沿半径方向的合力物体做圆周运动实际所需的向心力总结：“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动F=F=圆周运动F<离心运动向心运动F> 火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是()①当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力②当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③当速度大于v时，轮缘挤压外轨④当速度小于v时，轮缘挤压外轨A.①③B.①④C.②③D.②④A巩固练习1 巩固练习2质量为2.0×103㎏的汽车在水平公路上行使，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N。汽车经过半径为50m的弯路时，如果速度达到72㎞/h，这辆车会不会发生侧滑？交通安全教育：为了您的安全，请您减速慢行 小结：1.解决圆周运动问题一般步骤2.水平方向圆周运动（转弯问题）3.汽车过拱桥或凹桥4.离心运动5.巩固练习认真预习完成作业