【物理】匀速圆周运动应用ppt课件

1、向心力及向心加速度的求解公式默写默写:2 2：阐明：阐明： a a：向心力是按效果命名的力；：向心力是按效果命名的力； b b：任何一个力或几个力的合力只需它的作用：任何一个力或几个力的合力只需它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；受的向心力； c c：不能以为做匀速圆周运动的物体除了遭到：不能以为做匀速圆周运动的物体除了遭到另外物体的作用外，还要另外遭到向心力。另外物体的作用外，还要另外遭到向心力。1 1：分析和处理圆周运动的问题，关键的是要：分析和处理圆周运动的问题，关键的是要把向心力的来源搞清楚：把向心力的来源搞清楚：关于向心

2、力关于向心力在详细问题中要根据知条件灵敏选择公式在详细问题中要根据知条件灵敏选择公式沿半径方向的合力。沿半径方向的合力。：t./ ；:；2 在日常生活中有很多圆周运动的实例：骑自行车、摩托车转弯，汽车、火车转弯，车经过凸形桥、凹形桥，飞机作爬升拉起运动等都是圆周运动，这些运动的向心力的来源是什么？下面我们就经过几个详细问题来分析向心力的来源。 第六节第六节匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析 1、进一步了解向心力是物体沿半径方向的合外力。 2、进一步了解向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动(各物理量必需为同一时辰的瞬时值)。 3、会在详细问题中分析向心力的来源。 教学目的：实例

3、分析：实例1、火车转弯： c c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。1 1、内外轨道一样高时、内外轨道一样高时GFNFa a：此时火车受力：重力、支持力、机车的牵引力、空气及：此时火车受力：重力、支持力、机车的牵引力、空气及铁轨的阻力、外轨对轮缘的弹力。铁轨的阻力、外轨对轮缘的弹力。b b：外轨对轮缘的弹力：外轨对轮缘的弹力F F提供向心力。提供向心力。F=mv2/r F=mv2/r 阐明：转弯处要选择阐明：转弯处要选择内外

4、轨适当的高度差，使转内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力弯时所需的向心力F F完全由完全由重力重力G G和支持力和支持力N N的合力来提的合力来提供，这样外轨就不受轮缘的供，这样外轨就不受轮缘的挤压了。挤压了。转弯处转弯处-外轨略高于内轨。外轨略高于内轨。 向心力向心力2 2、外轨略高于内轨时、外轨略高于内轨时实例实例2 2：汽车过拱桥的问题：汽车过拱桥的问题 汽车在拱桥上以速度汽车在拱桥上以速度v v前进，桥面的圆弧半径为前进，桥面的圆弧半径为R R，求汽，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？车过桥的最高点时对桥面的压力？e:e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，又因支持力与压力是一

5、对作用力与反作用力，所以所以 rVmGF21rVmGF2压GF压a a：选汽车为研讨对象：选汽车为研讨对象b b：对汽车进展受力分析：遭到重力和：对汽车进展受力分析：遭到重力和桥对车的支持力桥对车的支持力c c：上述两个力的合力提供向心力、且：上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下向心力方向向下 d d：建立关系式：建立关系式：F向=G-F1=2mvr且且解析：解析：阐明：阐明： 上述过程中汽车做的不是匀速上述过程中汽车做的不是匀速圆周运动，我们仍运用了匀速圆周运动圆周运动，我们仍运用了匀速圆周运动的公式，缘由是向心力和向心加速度的的公式，缘由是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同

6、样适用。公式对于变速圆周运动同样适用。失重失重 思索与讨论2 2、请他根据上面分析汽车经过凸形、请他根据上面分析汽车经过凸形桥的思绪，分析一下汽车经过凹形桥的思绪，分析一下汽车经过凹形桥最低点时对桥的压力如图。桥最低点时对桥的压力如图。这时的压力比汽车的分量大还是小？这时的压力比汽车的分量大还是小？1 1、根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车、根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么景象发生呢？会有什么景象发生呢？解析：解析：GF2mvrF G =F = G +2

7、mvrF=F G汽车竖直方向受两个力汽车竖直方向受两个力:G、FF越大越大,轮胎的形变越大轮胎的形变越大,易爆胎易爆胎飞离桥面飞离桥面完全失重完全失重超重超重4 4解方程，对结果进展必要的讨论。解方程，对结果进展必要的讨论。运用向心力公式解题的步骤：运用向心力公式解题的步骤：1 1明确研讨对象，确定它在哪个平面内做圆周明确研讨对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。运动，找到圆心和半径。2 2确定研讨对象在某个位置所处的形状，进展确定研讨对象在某个位置所处的形状，进展详细的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。详细的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。3 3建立以向心方向为正方向的坐

8、标，据向心力建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力公式列方程。公式列方程。实例实例3 3： “水流星模型水流星模型杂技演员扮演杂技演员扮演“水流星节目，我们发现水流星节目，我们发现不论演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，不论演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，曾经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。曾经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？这是为什么？ 取杯中的水为研讨对取杯中的水为研讨对象象:杯中的水是在竖直平面内作圆周运动杯中的水是在竖直平面内作圆周运动 在最高点时遭到两个力的作用：重力和杯在最高点时遭到两个力的作用：重力和杯底

9、对水的弹力底对水的弹力 有有: N+mg=mv2/r思索题？思索题？ 自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。更大，几乎倒在地上。问：什么力提供向心力？向心力与倾斜度有关吗？问：什么力提供向心力？向心力与倾斜度有关吗？有何关系？有何关系？解答：解答： 由地面由地面对车的静摩对车的静摩擦力提供擦力提供 有关系，有关系，倾斜度越大，倾斜度越大，向心力越大向心力越大作业：作业：P98 4P98 4、5 54 4、补充：汽车以多大的速、补充：汽车以多大的速度驶过桥顶时，汽车对桥度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力为零？面的压力为零？ 1 1、用绳系一个小球，使它在光滑程度桌面上、用绳系一个小球，使它在光滑程度桌面上做匀速圆周运动，小球受几个力的作用？有人做匀速圆周运动，小球受几个力的作用？有人说，受说，受4 4个力的作用：重力、桌面的支持力、个力的作用：重力、桌面的支持力、绳的拉力、向心力。这种分析对吗？为什么？绳的拉力、向心力。这种分析对吗？为什么？课堂练习：课堂练习：不对，受三个力作用不对，受三个力作用向心力绳的拉力是它们的合力向心力绳的拉力是它们的合力O 2 2、把一个小球放在玻璃漏斗里