生活中的圆周运动(新人教版必修2).ppt

1、1、什么叫向心加速度？ 物理意义？公式如何？,2、什么叫向心力？公式如何？,思考：,在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受几个力作用？这几个力的关系如何？那火车转弯时情况会有何不同呢？ 火车转弯时是在做圆周运动，那么是什么力提供向心力？,一、铁路的弯道,车轮的构造,火车车轮有突出的轮缘,铁路的弯道,内外轨道一样高,G,N,外轨对轮缘的弹力提供向心力,.,F,合作与探究,请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道,【学生活动】设计火车弯道 学生分组讨论，提出可行性方案,【方案剖析】,火车转弯规定临界速度:,解析：,重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力,【最佳方案】,外轨略高于内轨,【研究与讨

2、论】,如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？,1、火车转弯时向心力是水平的,从这个例子我们进一步知道 ：,2、向心力是按效果命名的力，如果认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用，还要再受到一个向心力，那就不对了。,【物理与生活】 2008年4月18日，我国铁路进行了第六次大提速，时速将达200公里以上，这必将为我国经济腾飞注入新的活力。假设你是一位从事铁路设计的工程师，你认为火车提速有必要对铁路拐弯处进行改造吗？应如何改造？,公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时，也可以看做圆周运动。那么是什么力提供汽车的向心力呢？,思考：,二、拱形桥,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶

3、，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力,凹形桥,下面自己分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些?,用模拟实验验证分析,注意观察指针的偏转大小,失重,超重,小结：,该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞机中,假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动,速率为V，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力试求座舱对宇航员的支持力通过求解你可以得出什么结论?,三、航天器中的失重现象,当 “供”“需”平衡时，物体做圆周运动,小

4、结,想一想：当 “供”“需”不平衡时，物体将如何运动呢？,1、定义：,当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。,四、离心运动,离心抛掷,离心脱水,离心分离,离心甩干,2、离心运动的应用与防止,离心运动的应用,用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,制作棉花糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。,离心运动的防止,一、铁路的弯道 1讨论向心力的来源： 2外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力 3讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制? 二、拱形桥 1思考：汽车过拱形桥时，对桥面的压力与重力谁大? 2圆周运动中