人教版高中物理必修第二冊(cè) 6.4 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 課件

6.4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)原因:1.

超速2.脫軌的地點(diǎn)是彎道。為什么火車在彎道超速易發(fā)生脫軌事故？事故分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)分析火車轉(zhuǎn)彎問題，理解其向心力的來源。2.能獨(dú)立探究汽車過拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問題。3.能運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式和牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析生活中的圓周運(yùn)動(dòng)問題。回顧圓錐擺知識(shí)：rθOFF合GθωθmOrmgFNF合沿光滑漏斗做圓周運(yùn)動(dòng)的小球F“供需”平衡

物體做勻速圓周提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力處理圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本思路=從“供”“需”兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力分析運(yùn)動(dòng)公式G火質(zhì)量太大，據(jù)F=man這個(gè)彈力會(huì)很大，會(huì)對(duì)軌道和輪緣造成損壞。外軌內(nèi)軌FNF外軌對(duì)輪緣的彈力水平軌道轉(zhuǎn)彎修筑鐵路時(shí)，火車彎道應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢？自主探究1

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案讓火車沿軌道安全通過彎道(要求：畫簡(jiǎn)易模型，火車用矩形表示，軌道用水平面或斜面表示）方案思想簡(jiǎn)述畫出草圖、受力圖簡(jiǎn)單計(jì)算說明θFN在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力的方向是在水平方向上還是在與斜面平行的方向上？GOF合θ學(xué)生展示1（3分鐘）類比思考與討論（同桌或前后桌交流）若火車的速度大于或小于這個(gè)值時(shí)，會(huì)怎么樣呢？2、當(dāng)v＜gR

tanθ

：1、當(dāng)v＞gR

tanθ

：GFNθ輪緣受到外軌向內(nèi)的彈力GFNθFF輪緣受到內(nèi)軌向外的彈力學(xué)生展示2列車速度過快，造成翻車脫軌事故火車要大幅度提速則鐵路彎道如何改變？增大內(nèi)外軌的高度差(軌道半徑）轉(zhuǎn)彎時(shí)所需向心力幾乎完全有重力G和支持了N的合力提供二拱形橋凹形橋自主探究2：凸形橋1、汽車質(zhì)量m，通過凸橋最高點(diǎn)速度為v，橋半徑為r，求汽車在橋頂時(shí)對(duì)路面的壓力多大？【解】取豎直向下為正方向由牛頓第三定律得：由牛頓第二定律得：失重aGFN2、汽車質(zhì)量m，通過凹橋最低點(diǎn)速度為v，橋半徑為r，求汽車在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力多大？凹形橋GFNa【解】取豎直向上為正方向由牛頓第三定律得：由牛頓第二定律得：超重v2rmg＝mmgFN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)。FN＝0時(shí)，汽車的速度為多大？v＝gr拓展1：拓展2

地球可以看作一個(gè)巨大的拱型橋，其半徑就是地球半徑R，若汽車不斷加速，則地面對(duì)它的支持力就會(huì)變小，汽車速度多大時(shí)，支持力會(huì)變成零？水流星

在“水流星”的表演中，杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)，杯口朝下，但杯中的水卻不會(huì)流下來，為什么呢？(用圖中所標(biāo)的量列式說明）水流星對(duì)杯中的水：v越小，F(xiàn)N越小此時(shí)水剛好不流出。

表演“水流星”節(jié)目的演員，需要保證杯子在圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的線速度自我小結(jié)：研究圓周運(yùn)動(dòng)的思路

從“供”“需”兩方面來進(jìn)行研究：“供