人教版高一物理必修二--5.7-生活中的圆周运动【公开课ppt课件】

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,5.7,生活中的圆周运动,5.7 生活中的圆周运动,一,.,火车转弯问题,一.火车转弯问题,思考与讨论：,在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力的作用？这几个力的关系如何？,思考与讨论：在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力的作用？这几个,轮缘,火车车轮的构造,轮缘火车车轮的构造,思考与讨论：,1,、火车转弯时是在做什么运动？,2,、是什么力提供向心力？,思考与讨论：1、火车转弯时是在做什么运动？2、是什么力提供向,G,外轨,内轨,F,N,外轨对轮缘的弹力提供向心力,铁路的弯道,若内外轨一样高,思考：,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？,O,F,G外轨内轨FN外轨对轮缘的弹力提供向心力铁路的弯道若内外,铁路的弯道,解决方案,铁路的弯道解决方案,铁路的弯道,外轨高于内轨,方案剖析,火车运动轨迹分析,铁路的弯道外轨高于内轨方案剖析火车运动轨迹分析,F,N,G,O,F,合,铁路的弯道,外轨高于内轨,方案剖析,1,、受力分析,F,合,mg tan,2,、速度分析,v,gR tan,F,合,F,n,火车转弯时所需的向心力,F,n,=,m,v,2,R,讨论：,如果火车在转弯处的速度不等于规定的,速度会发生怎样的情况？,FNGOF合铁路的弯道外轨高于内轨方案剖析1、受力分,人教版高一物理必修二-5,2,、,当,v,gR tan,时,：,1,、,当,v,gR tan,时,：,G,F,N,轮缘受到外轨向内的弹力,G,F,N,F,F,轮缘受到内轨向外的弹力,铁路的弯道,外轨高于内轨,挤压轮缘分析,O,O,2、当 v gR tan 时：1、当 v gR t,赛道转弯,1,、赛车道转弯处的特点？,2,、为何要这样设计？,赛道转弯1、赛车道转弯处的特点？2、为何要这样设计？,水平公路转弯什么力提供向心力,水平公路转弯什么力提供向心力,F,压,F,N,mg,水平桥,拱形桥,凹形桥,二,.,汽车过桥问题,F压FNmg水平桥拱形桥凹形桥二.汽车过桥问题,解,:,汽车通过拱形桥顶时,受力如图,:,mg,F,N,O,r,由牛顿第二定律,:,由牛顿第三定律,:,当汽车通过桥顶时的速度逐渐增大时,F,N,和,F,N,会怎样变化,?,F,f,F,汽车失重还是超重？,解:汽车通过拱形桥顶时,受力如图:mgFNOr由牛顿第二定律,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,地面对车的支持力为零,?,这时驾驶员与座椅之间的压力是多少,此时,:,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,拓展,:,质量为,m,的汽车以恒定的速率,v,通过半径为,r,的凹形桥面,如图所示,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大,?,解,:,汽车通过底部时,受力如图,:,G,F,N,由牛顿第二定律,:,当汽车通,过桥最低点,时的速度逐渐增大时,F,N,和,F,N,怎样变化,?,由牛顿第三定律：,F,F,f,汽车失重还是超重？,拓展:质量为m的汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹形桥面,比较三种桥面受力的情况,F,N,=G,G,F,N,G,G,F,N,F,N,比较三种桥面受力的情况FN =GGFNGGFNFN,2,、,汽车过桥,1,、铁路的弯道,F,合,mg tan,F,n,=,m,v,2,R,v,gR tan,凹形桥：,超重,v,2,R,F,压,mg,+,m,拱形桥：,失重,v,2,R,F,压,mg,m,课堂小结：,水平面圆周运动,竖直面圆周运动,2、汽车过桥1、铁路的弯道F合mg tanFn=m,