最新高中物理_必修2_5.7《生活中的圆周运动》(上课版)_新人教版教学内容.ppt

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1、思考：在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受几个力作用？这几个力的关系如何？那火车转弯时情况会有何不同呢？火车转弯时是在做圆周运动，那么是什么力提供向心力？实例一、铁路的弯道车轮的构造火车车轮有突出的轮缘车轮介绍铁路的弯道——内外轨道一样高GN外轨对轮缘的弹力提供向心力.靠这种办法得到的向心力缺点是什么？如何解决这一实际问题？F【最佳方案】外轨略高于内轨GFNF合α【方案剖析】火车转弯规定临界速度:解析：重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力GNF当很小时，NhF如图，斜面轨道倾角为θ，转弯半径R，要使车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?火车拐弯应以规定速度行

2、驶G【研究与讨论】如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？讨论：1.当v>,>F提合力不足以提供向心力外轨对轮缘有挤压；2.当v=,=F提合力恰好等于向心力内外轨对轮缘都无挤压3.当v<,v规定当火车行驶速率v>v规定时当火车行驶速率v

3、那么是什么力提供汽车的向心力呢？思考：实例二、拱形桥二、汽车过桥123二、拱形桥1．向心力来源汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由____和桥面的______提供．2．拱形桥上的受力特点图5－7－1重力支持力图5－7－2汽车对桥面的压力超重失重状态最高点最低点失重超重小结：地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……思考与讨论该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞机中．一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，距地面一二百千米时，它的轨道半径近似等

4、于地球半径，航天员受到地球引力近似等于重力船舱对航天员的支持力为零，航天员处于失重状态。三、航天器中的失重现象完全失重完全失重1、定义：当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。实例四、离心运动二、对离心运动的理解1．离心运动的实质离心运动实质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦作为向心力的合外力突然消失或不足以提供向心力，物体就会发生离心运动．2．合外力与向心力的关系(如图5－7－5)图5－

5、7－5特别提醒：(1)离心运动并不是受到离心力的作用产生的运动．(2)离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动．离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干2、离心运动的应用与防止离心运动的应用用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内制作棉花糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。O离心运动的防止F静vOFv图5－7－62．轻杆模型如图5－7－7所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以

6、小球能在竖直平面内做半径为R的圆周运动的条件是在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为：图5－7－7特别提醒：对竖直平面内的圆周运动(1)要明确运动的模型，即绳或杆．(2)由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源．一、铁路的弯道1．讨论向心力的来源：2．外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力3．讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制?二、拱形桥1．思考：汽车过拱形桥时，对桥面的压力与重力谁大?2．圆周运动中的超重、失重情况．三、航天器中的失重现象四、离心运动1．离心现象的分析与讨论．2．离心运动的应用和防止．小结通过本节课的学习我们知道：