生活中的圆周运动教学课件.ppt

1、生活中的圆周运动生活中的圆周运动学习目标学习目标 知识学习知识学习 典型例题典型例题 反馈训练反馈训练归纳总结归纳总结 家庭作业家庭作业 挑战自我挑战自我 疑难解答疑难解答 淄博一中淄博一中 物理组物理组5分钟检测分钟检测(复习篇复习篇)5分钟检测分钟检测(巩固篇巩固篇)学习目标学习目标返返 回回1 1、能分析火车外轨比内轨高的原因。、能分析火车外轨比内轨高的原因。2 2、能定量分析汽车经过拱形桥最高点和凹、能定量分析汽车经过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。形桥最低点的压力问题。3 3、会用牛顿第二定律分析圆周运动。、会用牛顿第二定律分析圆周运动。知识学习知识学习返返 回回水平面内的圆周

2、运动水平面内的圆周运动火车转弯火车转弯竖直面内的圆周运竖直面内的圆周运动动汽车经过拱型汽车经过拱型桥和凹面桥桥和凹面桥自主探究自主探究 合作学习合作学习知识学习知识学习返返 回回自主探究自主探究 合作学习合作学习知识学习知识学习（1）火车转弯时，若外轨和内轨高）火车转弯时，若外轨和内轨高度相同，度相同，请同学们思考：向心力是谁提供的？请同学们思考：向心力是谁提供的？画出受力示意图。画出受力示意图。这样会产生怎样的后果？这样会产生怎样的后果？F自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回（2）火车转弯时，实际情况是外轨）火车转弯时，实际情况是外轨和内轨高度不同，是外轨高，还是内轨和内轨高度不同，

3、是外轨高，还是内轨高？高？并思考：向心力是谁提供的？并思考：向心力是谁提供的？这样做的好处是什么？这样做的好处是什么？竖直面内的圆周运动 经过拱型桥和凹面桥的汽车 汽车经过拱型桥和汽车经过拱型桥和凹面桥的过程，都可以凹面桥的过程，都可以看成汽车做看成汽车做圆周运动圆周运动的的过程过程 知识学习知识学习自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回典型例题典型例题例1：如图所示，已知外轨和内轨的水平距离为L，高度差为h，火车的质量为M，转弯半径为R，若要求火车在转弯过程中，不会对铁轨产生侧向力，求火车此时的行驶速度（规定速度）？（1）画出受力示意图（2）外界提供的向心力是 。（3）做圆周运动所需的

4、向心力是 。（4）由牛顿第二定律列出方程： = 。解得：v= 。自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回典型例题典型例题返返 回回自主探究自主探究 合作学习合作学习做法错误做法错误做法正确做法正确2tanvmgmR由几何关系由几何关系tanhl由牛顿第二定律由牛顿第二定律联立解得联立解得ghRvl典型例题典型例题自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回典型例题典型例题若火车行驶的速度大于规定速度，火车的受力情况发生了若火车行驶的速度大于规定速度，火车的受力情况发生了什么变化？请在示意图中画出。什么变化？请在示意图中画出。若火车行驶的速度小于规定速度，火车的受力情况发生了若火车行驶的速度

5、小于规定速度，火车的受力情况发生了什么变化？请在示意图中画出。什么变化？请在示意图中画出。自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回典型例题典型例题自主探究自主探究 合作学习合作学习返返 回回例2：已知汽车的质量为M，以相同的速率v分别通过拱型桥和凹面桥，已知拱型桥和凹面桥的半径都是R，求（1）当汽车经过拱型桥最高点时，（2）当汽车经过凹面桥最低点时，桥面给汽车的支持力分别是多少？汽车对桥面的压力呢？典型例题典型例题返返 回回自主探究自主探究 合作学习合作学习mgFN2NvmgFmR2NvFmgmRNvFNvgRF0当时，典型例题典型例题返返 回回自主探究自主探究 合作学习合作学习2tanv

6、mgmR由几何关系由几何关系tanhl由牛顿第二定律由牛顿第二定律联立解得联立解得ghRvl水平面内水平面内竖直面内竖直面内2NvmgFmR2NvFmgmR由牛顿第二定律由牛顿第二定律解得解得用牛顿第二定律解决圆周运动用牛顿第二定律解决圆周运动归纳总结归纳总结返返 回回用牛顿运动定律分析圆周运用牛顿运动定律分析圆周运动的方法动的方法1、明确研究对象。、明确研究对象。2、明确物体做圆周运动所、明确物体做圆周运动所在的平面，找出圆心和半径。在的平面，找出圆心和半径。3、对物体进行受力分析，、对物体进行受力分析，得到外界提供的向心力得到外界提供的向心力F（指向圆心的合外力）。（指向圆心的合外力）。4

7、、由物体运动的速度、由物体运动的速度v和半和半径径R，得到物体做圆周运动，得到物体做圆周运动所需的向心加速度。所需的向心加速度。5、由牛顿第二定律列出方、由牛顿第二定律列出方程，解方程。程，解方程。生活中的圆周运动生活中的圆周运动归纳总结归纳总结 返返 回回反馈训练反馈训练 返返 回回用长为L=0.6m的绳子系着装有m=0.5kg水的小桶，在竖直面内做圆周运动，成为“水流星”，g取9.8m/s2,。（1）求最高点水不流出的最小速度。（2）若过最高点时速度为3m/s，求此时水对桶底的压力。家庭作业家庭作业 返返 回回必做题必做题：如图所示，有一竖直圆轨道，轨道半如图所示，有一竖直圆轨道，轨道半径

8、径R=1.6m，一个质量，一个质量m为为0.1kg的小球恰能在的小球恰能在通过竖直圆轨道的最高点，求通过竖直圆轨道的最高点，求小球从竖直圆轨道水平抛出后的射程小球从竖直圆轨道水平抛出后的射程若小球在最高点时的速度若小球在最高点时的速度v=5m/s，求在最高点，求在最高点时小球对轨道的压力多大？时小球对轨道的压力多大？选做题选做题：如图所示，在竖直平面内有一光滑圆管，如图所示，在竖直平面内有一光滑圆管，其半径为其半径为0.4m，有一质量为，有一质量为0.1kg的小球在圆管内的小球在圆管内作圆周运动，作圆周运动，（1）若小球恰能运动到光滑圆管的最高点，圆管）若小球恰能运动到光滑圆管的最高点，圆管给

9、小球的作用力多大？方向如何？给小球的作用力多大？方向如何？（2）若小球运动到最高点时速度为）若小球运动到最高点时速度为1m/s，圆管给，圆管给小球的作用力多大？方向如何？小球的作用力多大？方向如何？（2）若小球运动到最高点时速度为）若小球运动到最高点时速度为3m/s，圆管给，圆管给小球的作用力多大？方向如何？小球的作用力多大？方向如何？挑战自我挑战自我 返返 回回一轻杆长为l，固定一小球在竖直面内作圆周运动，已知小球在最高点的速度为v，若使小球在最高点的速度v逐渐增大，轻杆对小球的作用力FN如何变化？疑难解答疑难解答 返返 回回这四个模型中，物体能通过最高点的临界条件有何异同？光滑轨道绳拉小球

10、杆拉小球光滑圆管“杆拉小球杆拉小球”和和“光滑圆管光滑圆管”这两个模型类似，物体通过最这两个模型类似，物体通过最高点的临界条件都是高点的临界条件都是“v=0”。解答：解答：“绳拉小球绳拉小球”和和“光滑轨道光滑轨道”这两个模型类似，物体这两个模型类似，物体通过最高点的临界条件都是通过最高点的临界条件都是“ ”vgR5分钟检测分钟检测复习篇复习篇返返 回回 内壁光滑的半球形容器，可绕过球心内壁光滑的半球形容器，可绕过球心O的竖直转轴的竖直转轴O1O2转转动，在容器中放一个小物体动，在容器中放一个小物体p （可视为质点）。当容器以（可视为质点）。当容器以某一角速度某一角速度旋转时，物体旋转时，物体P在图中所示位置恰能保持相对在图中所示位置恰能保持相对静止。已知球的半径为静止。已知球的半径为R，求角速度，求角速度。cosgR答案： 返返 回回5分钟检测分钟检测巩固篇巩固篇例2扩展1：若汽车在拱型桥最高点的速度不断增大，桥面给汽车的支持力如何变化？如果速度一直增大，有无危险？例2扩展2：当汽车以相同的速率经过一段起伏路面时，在A、B、C三点，最容易爆胎的是那一个点？