生活中的圆周运动公开课

［学习目标］了解火车转弯轨道外轨高于内轨的原因知道具体问题中的向心力来源知道离心运动及其产生的条件，了解离心运动防止和应用分析：汽车水平转弯时由什么力提供向心力？火车转弯呢？火车的转弯呢？什么力提供向心力呢？请观看视频火车在水平弯道上转弯，实际上是因而具有，需要很大的向心力，并且由提供向心力，由于火车质量很大，这样很容易损伤铁轨和车轮，采用什么方式比较好呢？请同学们结合刚才的视频并讨论分析：圆周运动外轨对火车的侧压力

向心加速度一、铁路的弯道1、火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时实际上在做

，因而具有

加速度，由于其质量巨大，需要很大的向心力．圆周运动向心2、轨道特点水平圆弧面圆心：轨道半径R水平面内RO（内外轨有高差（外轨高于内轨）轨道平面：练习1：判断以下说法是否正确（1）.火车轨道内外轨一样高（）（2）.火车转弯时的轨道平面沿轨道所在的斜面（）××3、向心力（设火车质量为m，轨道倾角为）重力和支持力的合力水平指向圆心大小：来源：方向：这个事例再次说明向心力是由某个力、某个力的分力、几个力的合力提供。是效果力支持力在水平方向上的分力练习2.（多选）关于火车正常转弯时的向心力说法正确的是（）A、由外轨对车轮的弹力提供B、由内轨对车轮的弹力提供C、由铁轨对火车支持力和火车所受重力的合力提供D、由铁轨对火车的支持力在水平方向上的分力提供CD4、火车轨道与火车速度的关系(1)若火车转弯时，火车所受支持力与重力的合力充当向心力,如图所示，则

得

，其中

是弯道半径，

为轨道平面与水平面的夹角

，

为转弯处的规定速度

(2)若火车行驶速度

，（）

轨对轮缘有侧压力．(3)若火车行驶速

，（）轨对轮缘有侧压力．外内3练习.(多选)火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是(

)A．减小弯道半径B．增大弯道半径C．适当减小内外轨道的高度差D．适当增加内外轨道的高度差

BD验收预习成果：质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面的最大静摩擦力为1.4×104N。汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到20m/s，这辆车会不会发生侧滑分析，汽车运动属于圆周运动，轨道平面在水平面上，静摩擦力提供向心力。设向心加速度为a。根据牛顿第二定律有：所以会发生侧滑为什么会发生侧滑，这种现象在物理上属于什么现象?二、离心运动请同学们讨论：为什么汽车转弯时速度过大会发生侧滑？定义（条件）离心运动的危害：向心力突然消失或合力不足以提供需要的向心力离心运动的应用练习4．关于离心运动，下列说法中正确的是(

)A．物体突然受到离心力的作用，将做离心运动B．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外力的数值发生变化，就将做离心运动D．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动

D练习5．下列事例利用了离心现象的是

（）A．自行车赛道倾斜 B．汽车减速转弯C．汽车上坡前加速 D．拖把利用旋转脱水

D近心运动合力提供的向心力与需要的向心力的关系匀速直线运动离心运动匀速圆周运动近心运动【总结】一.火车转弯1.轨道特点：轨道平面：2.向心力的来源：外轨高于内轨重力和支持力的合力提供3.有唯一的速度。如果v=v0，不挤压内外轨如果v＜v0，