生活中的向心力

1、1【学习目标学习目标】：1 1进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识，进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识， 理解向心力、向心加速度的概念。理解向心力、向心加速度的概念。2 2熟练应用向心力、向心加速度的有关公式熟练应用向心力、向心加速度的有关公式 分析和计算与圆周运动相关的物理现象。分析和计算与圆周运动相关的物理现象。物体转弯时的向心力2它由重力、弹力、摩擦力等外力的它由重力、弹力、摩擦力等外力的合力合力来提供。来提供。1. 1.向心力的来源：向心力的来源： 2. 2.需要的向心力的大小需要的向心力的大小 rmF2rvmF2rTmF2)2(rnmF2)2(3G GT TF F合合r r t

2、anmgF合解：如图所示，小球受重力和绳子的拉力作用，解：如图所示，小球受重力和绳子的拉力作用，其合力提供向心力，其合力提供向心力，sinLr 由几何关系可知，小球运动半径为由几何关系可知，小球运动半径为得向rvmF2由向心力公式，由向心力公式，sintan2Lvmmgcossin2glv 4解决匀速圆周运动问题的步骤：解决匀速圆周运动问题的步骤：4 4、列方程求解、列方程求解1 1、确定研究对象、确定研究对象2 2、确定轨道半径和圆心、确定轨道半径和圆心3 3、受力分析，找合力、受力分析，找合力5一、汽车转弯一、汽车转弯请思考：请思考：车辆在水平路面车辆在水平路面上转弯时需要的向心力由什上转

3、弯时需要的向心力由什么力提供？么力提供？1 1汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯f fmgmgN N静摩擦力静摩擦力f f提供向心力提供向心力 Rvmf26C72 2汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯重力重力mgmg与支持力与支持力N N的合力的合力提供向心力提供向心力Rvmmg2tan为了让车能平安转弯，高速公路弯道必须设计成倾斜的为了让车能平安转弯，高速公路弯道必须设计成倾斜的N NG GF F8二、大桥的设计二、大桥的设计大桥为什么设计成拱起的圆弧形？大桥为什么设计成拱起的圆弧形？9比较汽车高速通过比较汽车高速通过“直形桥、直形桥、“凸形桥、凸形桥、“凹形桥时对桥面的压力取最

4、高点与最低点凹形桥时对桥面的压力取最高点与最低点mgmgN N直行时：直行时：“凸形桥凸形桥 : :RvmNmg20Nmg“凹形桥凹形桥 : :RvmmgN20mgNmgmgN N车对桥的压力车对桥的压力 重力，桥容易损坏重力，桥容易损坏mgmgN N10 . .观察火车轮的结构，想想火车为什么观察火车轮的结构，想想火车为什么不会从铁轨上掉下来？不会从铁轨上掉下来？凸起的凸起的轮缘轮缘凸起的凸起的轮缘轮缘三、火车转弯问题三、火车转弯问题11向左转向左转NGF-外轨对轮缘的弹外轨对轮缘的弹力力F F就是使火车转就是使火车转弯的向心力弯的向心力火车质量很大火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨对轮缘

5、的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏铁轨容易受到损坏1 1、火车转弯内外轨的高度相同时、火车转弯内外轨的高度相同时火车在水平路面上转弯时火车在水平路面上转弯时需要的向心力由什么力提需要的向心力由什么力提供？供？RvmF2为了让火车能平安转弯，火车路弯道必须设计成倾斜的为了让火车能平安转弯，火车路弯道必须设计成倾斜的12(N NmgmgF F2. 2.火车在倾斜路面上转弯火车在倾斜路面上转弯转弯时，铁路路面为什么要设转弯时，铁路路面为什么要设计成倾斜的？计成倾斜的？Rvmmg20tan时时：当当v v0 0车车v时：时：当v当v0 0车车v时：时：当v当v

6、0 0车车vLgRhgRvtan0解得：解得：外轨对轮缘有侧压力外轨对轮缘有侧压力内轨对轮缘有侧压力内轨对轮缘有侧压力内外轨对轮内外轨对轮缘无侧压力缘无侧压力13转弯时，火车向转弯方向倾斜转弯时，火车向转弯方向倾斜14A15四、飞机转弯问题四、飞机转弯问题mgmgN NN Nmgmg直飞时：直飞时：N-mg=0N-mg=0转弯时：转弯时：Rvmmg20tanF F16A AmgF合FF F合合=mV=mV2 2/R/R17n1 1确定研究对象确定研究对象n2 2确定圆周运动的轨道半径和圆心确定圆周运动的轨道半径和圆心n3 3受力分析找向心力受力分析找向心力n4. 4. 列方程求解列方程求解分析、解决匀速圆周运动问题的一般步骤分析、解决匀速圆周运动问题的一般步骤课堂小结：课堂小结：18作业：作业：1 1、课本、课本3737页第页第3 3、4 4两题做在作业本上两题做在作业本上2 2、实践与拓展：用细绳系住一只小塑料、实践与拓展：用细绳系住一只