《生活中的圆周运动》精品课件
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《生活中的圆周运动》课件
圆周运动的周期和转速
总结词
描述圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间和单位时间内完成循环的次数 。
详细描述
周期是圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间，用字母T表示。转速是指单 位时间内物体完成循环的次数，用字母n表示。
圆周运动的向心力和向心加速度
总结词
描述圆周运动中物体受到指向圆心的力和由此产生的加速度 。
详细描述
自行车轮在转动时，其边缘点绕中心点做圆周运动，产生向心加速度。这种运动 形式在提供前进动力的同时，也使得自行车能够保持平衡。
电风扇的转动
总结词
电风扇的转动展示了圆周运动在日常 生活中的应用，涉及到能量的转换和 风力的产生。
详细描述
电风扇的叶片在转动时，其边缘点绕 中心点做圆周运动，产生风力。这种 运动形式将电能转换为机械能，为人 们带来凉爽的空气。
详细描述
向心力是指圆周运动中物体受到指向圆心方向的力，其大小 与物体的质量、速度和圆周半径有关。向心加速度是指物体 在向心力作用下产生的加速度，其大小与向心力的大小和物 体的质量有关。
02 生活中的圆周运 动实例
自行车轮的转动
总结词
自行车轮的转动是生活中常见的圆周运动实例，它涉及到圆周运动的原理和特点 。
详细描述
旋转木马上的座椅和动物模型随着中心轴的转动而做圆周运动，产生离心力。这种运动形式使得孩子们能够体验 到旋转带来的刺激和乐趣。
03 圆周运动的规律 和公式
圆周运动的线速度和角速度
线速度
描述物体沿圆周运动的快慢，计算公式为 $v = frac{s}{t}$，其中 $s$ 是物体在时间 $t$ 内所经过的 弧长。
转动惯量是描述刚体绕轴转动惯性的物理量，自行车轮的转动惯量会影响骑行时的 稳定性和响应性。
人教版物理高中必修二《生活中的圆周运动》课件(共20张PPT)
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/8/92021/8/92021/8/98/9/2021 9:20:33 AM
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11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。2021/8/92021/8/92021/8/9Aug-219-Aug-21
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12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。2021/8/92021/8/92021/8/9M onday, August 09, 2021
加速度方向
超重失重状态
竖直向下
失重
竖直向上
超重
典型 例题
三、航天器中的失重现象
提出问题
1.假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球 做匀速圆周运动，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。试求座舱对航天员的支 持力。此时飞船的速度多大?通过求解，你可以得出什 么结论?
•
Jinxing education
/bkpt
•
二、拱形桥
提出问题
2.分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力情况。仍 设汽车的质量为m，在凹形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧 半径为R。
•
过拱桥：竖直面内运动，汽车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。
最高点 最低点
汽车对桥面的压力
竖直平面内做圆周运动，若水的质量m＝0.5 kg，绳长l=60 cm， 求： （1)最高点水不流出的最小速率； （2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对桶底的压力。
•
再见
•
典型 例4 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（ ） 例题 ①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥 ④
物理必修人教版生活中的圆周运动-ppt精品课件
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
三、航天器中中的失重现象
1、重力提供向心力 2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
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v2 FN m
R
研究讨论:
1、如何减轻火车对轨道的侧压力？ N
F合
G
火车以半径R= 900 m转弯，火车
FN
质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车
轨距l=1.4 m，为了使铁轨不受轮缘的挤
压，轨道应该垫的高度h？
解：火车做圆周运动
Fn
由力的关系得： Fn tan
mg
由向心力公式得：Fn
4、若火车车轮无轮缘，火车速
度过大或过小时将发生什么现 象？
过大时：火车向外侧运动 过小时：火车向内侧运动
外侧
θ
离心 向心
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FN
F
mg
内侧
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT) 物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
FN
Ff
O
mg
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重要 ，这是 生物体 进行正 常生命 活动必 要的条 件。大 量出汗 后，除 补充水 分外， 还应该 补充无 机盐， 所以应 喝盐汽 水。
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三、航天器中中的失重现象
1、重力提供向心力 2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态
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v2 FN m
R
研究讨论:
1、如何减轻火车对轨道的侧压力？ N
F合
G
火车以半径R= 900 m转弯，火车
FN
质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车
轨距l=1.4 m，为了使铁轨不受轮缘的挤
压，轨道应该垫的高度h？
解：火车做圆周运动
Fn
由力的关系得： Fn tan
mg
由向心力公式得：Fn
4、若火车车轮无轮缘，火车速
度过大或过小时将发生什么现 象？
过大时：火车向外侧运动 过小时：火车向内侧运动
外侧
θ
离心 向心
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FN
F
mg
内侧
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FN
Ff
O
mg
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感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重要 ，这是 生物体 进行正 常生命 活动必 要的条 件。大 量出汗 后，除 补充水 分外， 还应该 补充无 机盐， 所以应 喝盐汽 水。
生活中的圆周运动课件33张PPT
4、(多选)一质量为 2.0×103 kg 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为 1.6×104 N，当汽车经过半径为 100 m 的弯道时，下列判断正确的是( )
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为 30 m/s 时所需的向心力为 1.6×104 N
C．汽车转弯的速度为 30 m/s 时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 8.0 m/s2
解析：选 CD.汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力 提供向心力，不能说受到向心力，故 A 错误；如果车速达到 30 m/s，需要的向心力 F＝ mvr2＝2.0×103×130002 N＝1.8×104 N，故 B 错误；最大静摩擦力 f＝1.6×104 N，则 F＞f， 所以汽车会发生侧滑，故 C 正确；最大加速度为：a＝mf ＝12.6××110034 m/s2＝8.0 m/s2，故 D 正确．
解：由mg m v2 可知：v gr 9.8 64001000m / s 7.9km / s r
2、航天器在近地轨道的运动，航天员在航天器中绕地球做匀速圆周运动时,只受地球引力,
引力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力
F引
=m
v2 r
①对航天器而言，在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力，重力充当向心力，满足
mg
,当绳子或轨道对小球没有力的作用：
mg=
m
v2 R
→
v
临界=
Rg （可理解为恰好转过或恰好转不过的速度）
在最高点时：
(1)v＝ gr时，拉力或压力为零．小球在最高点的临界速度
(2)v＞ gr时，物体受向下的拉力或压力，并且随速度的增大而增大．
《生活中圆周运动》课件
实例2
在汽车转弯时，驾驶员会减速或调整方向盘来改变汽车 的运动状态，以保持汽车的稳定。
详细描述
向心加速度是指物体在圆周运动过程中，受到指向圆心的加速度，由向心力产生 。向心加速度的大小与向心力的大小成正比，方向始终指向圆心。
02 生活中的圆周运动实例
地球的自转和公转
总结词
地球自转和公转是生活中常见的圆周运动实例，它们对地球上的昼夜交替、四季变化等现象有重要影 响。
详细描述
地球自转是指地球绕自身轴线旋转一周的运动，周期为24小时，是昼夜交替的原因。地球公转是指地 球绕太阳旋转的运动，周期为一年，是四季变化的原因。这两种运动都是圆周运动，对地球上的生命 和自然现象具有重要意义。
利用离心运动原理，通过高速旋转将水分从衣物中甩出。
详细描述
洗衣机在洗涤过程中，内桶高速旋转，带动衣物和水一起做圆周运动。在离心力的作用 下，水被甩向内桶的四周，通过排水孔排出，而衣物则在内桶的中央集中，从而达到脱
水的目的。
旋转木马的离心力
总结词
旋转木马利用离心力将游客稳定在座位上。
详细描述
旋转木马在旋转时，游客和座位一起做圆周 运动，产生向外的离心力。离心力与座位对 游客的约束力相互平衡，使游客能够稳定地
传送带的转动
总结词
传送带在生产和物流中广泛应用，其转动是 圆周运动的一种表现形式。
详细描述
传送带通过主动轮的转动带动从动轮转动， 从而实现物品的传输。在传送过程中，传送 带上的物品以一定的线速度做圆周运动，从 起点传送到终点。传送带的设计和运动原理 体现了圆周运动在生产和物流领域中的应用 价值。
03 圆周运动的向心力
向心力的定义和来源
向心力定义
向心力是指物体受到的力，其作 用效果是使物体沿着圆周或圆弧 路径运动，始终指向圆心。
生活中的圆周运动(物理)精品PPT课件
【素养训练】
1.(多选)火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动。当
火车以规定速度通过时,内外轨道均不受侧向挤压。现
要降低火车转弯时的规定速度,需对铁路进行改造,从
理论上讲以下措施可行的是
()
A.减小内外轨的高度差 C.减小弯道半径
B.增加内外轨的高度差 D.增大弯道半径
【解析】选A、C。当火车以规定速度通过弯道时,火车 的重力和支持力的合力提供向心力,如图所示:
受力 分析
向心力
Fn=_m_g_-_F_N=
m v2 r
汽车过凹形桥
Fn=_F_N-__m_g=
v2 m
r
对桥的 压力
汽车过凸形桥
v2 mg m
FN′=________r_
汽车过凹形桥
mg m v2
FN′=________r _
结论
汽车对桥的压力小于
汽车的越重小力,而且汽
车速度越大,对桥的 压力_____
2.火车在弯道上的运动特点:圆周运动,有指向圆心的
向心加速度。
3.向心力的来源:当内外轨一样高时,____________的
________提供向心力。
外轨对轮缘
当弹内力外轨有高度差时,依据规定的速度行驶,_________ ___________提供向心力。
重力与支
持力的合力
二、汽车过拱形桥
汽车过凸形桥
由公式 v2
3 得r=40 m,当汽车通过拱桥顶点
时对桥面m恰r 无 m压g力 4时m,g由公式 20 m/s,故B正确。
m
v12
=mg得v1=
gr
=
r
【素养训练】 1.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对 飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷。过 荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚 至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重 力的支持力影响。g取10 m/s2,则当飞机在竖直平面上
生活中的圆周运动(精品课件)
v v2 解： 由：F m 有： m g m r r
2
有： v
gr
例2：质量为m的汽车在半径为r的水平弯道上以速率v转弯，如果 汽车与地面的动摩擦因数为μ，问：此时汽车与地面的摩擦力为多 少？
v2 解： 由：F m r v2 有： f m r
某司机驾车在高速出口,通过水平转盘时侧滑出去。请说明其原因。 如果你是公路的设计师,请提出你的道路改进措施？ 当汽车以沿圆盘转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了 这个速度,汽车将发生侧滑现象。
（1）绳和内轨模型（绳约束类）： m 共同点：绳和轨道对小球都只能
提供沿绳或垂直轨道指向圆心的 拉力或者压力 要通过最高点，沿途拉力不能为 零，沿途必须与轨道产生接触力 所以能通过最高点的临界条件： 拉力或者压力等于零，仅由重力 提供向心力：
思考：速度大 于或者小于v绳、杆、 轨道对物体产生 什么力？
要不发生侧滑（离心运动），需满足：
v2 f静 m r
当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越 大,静摩擦力也越大，刚好发生或者不发生侧滑时，静摩擦力为 最大静摩擦力时: v2
m g m
r
汽车不发生侧滑的最大速度
v gR
例1：汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的动摩擦 因数为μ，那么汽车不发生侧滑的最大速率是多少？
物体做匀速 圆周运动所 需的力
"供需"平衡 物体做匀速圆周运动
从"供""需"两方面研究做圆周运动的物体
实例研究
一、转弯 （1）汽车在水平地面上转弯时的向心力
（1）汽车在水平地面上转弯时的向心力
FN m v r mg f静
2
有： v
gr
例2：质量为m的汽车在半径为r的水平弯道上以速率v转弯，如果 汽车与地面的动摩擦因数为μ，问：此时汽车与地面的摩擦力为多 少？
v2 解： 由：F m r v2 有： f m r
某司机驾车在高速出口,通过水平转盘时侧滑出去。请说明其原因。 如果你是公路的设计师,请提出你的道路改进措施？ 当汽车以沿圆盘转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了 这个速度,汽车将发生侧滑现象。
（1）绳和内轨模型（绳约束类）： m 共同点：绳和轨道对小球都只能
提供沿绳或垂直轨道指向圆心的 拉力或者压力 要通过最高点，沿途拉力不能为 零，沿途必须与轨道产生接触力 所以能通过最高点的临界条件： 拉力或者压力等于零，仅由重力 提供向心力：
思考：速度大 于或者小于v绳、杆、 轨道对物体产生 什么力？
要不发生侧滑（离心运动），需满足：
v2 f静 m r
当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越 大,静摩擦力也越大，刚好发生或者不发生侧滑时，静摩擦力为 最大静摩擦力时: v2
m g m
r
汽车不发生侧滑的最大速度
v gR
例1：汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的动摩擦 因数为μ，那么汽车不发生侧滑的最大速率是多少？
物体做匀速 圆周运动所 需的力
"供需"平衡 物体做匀速圆周运动
从"供""需"两方面研究做圆周运动的物体
实例研究
一、转弯 （1）汽车在水平地面上转弯时的向心力
（1）汽车在水平地面上转弯时的向心力
FN m v r mg f静
生活中的圆周运动 课件
出。汽车高速转弯时,若摩擦力不足,汽车会滑出路面。请思考:
(1)水滴飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗?
(2)物体做离心运动的条件是什么?
要点提示(1)水滴飞出、汽车滑出的原因是物体惯性的表现,不是
因为受到了什么离心力,离心力是不存在的。
(2)物体做离心运动的条件是做圆周运动的物体,提供向心力的外
力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。
离圆心且随 v 的增大而减小
v2
(3)当 v= gr时,mg=m r ,FN=0。弹
力出现的临界点
v2
(4)当 v> gr时,FN+mg=m r ,FN 为
压力,指向圆心并随 v 的增大而增
大
画龙点睛 解答竖直平面内圆周运动问题时,首先要分清楚是绳
2
模型还是杆模型,绳模型的临界条件是 mg=m ,即 v=
向心力。
解析:(1)外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力,所
以有
2
F N =m
=
105× 202
400
N=1×105 N。
由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于 1×105 N。
(2)火车过弯道,重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向
心力,如图所示,则
2
mgtan θ=m ,由此可得
3.应用:洗衣机的脱水桶,制作无缝钢管、水泥管道、水泥电线杆
等。
4.防止:汽车在公路转弯处必须限速行驶;转动的砂轮、飞轮的转
速不能太高。
火车转弯问题分析
如图为火车车轮的构造及火车转弯时的情景,设火车转弯时的运
动是匀速圆周运动,观察图片并思考:
(1)火车转弯处的铁轨有什么特点?
(2)火车转弯时哪些力提供向心力?
(1)水滴飞出、汽车滑出是因为受到了离心力吗?
(2)物体做离心运动的条件是什么?
要点提示(1)水滴飞出、汽车滑出的原因是物体惯性的表现,不是
因为受到了什么离心力,离心力是不存在的。
(2)物体做离心运动的条件是做圆周运动的物体,提供向心力的外
力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力。
离圆心且随 v 的增大而减小
v2
(3)当 v= gr时,mg=m r ,FN=0。弹
力出现的临界点
v2
(4)当 v> gr时,FN+mg=m r ,FN 为
压力,指向圆心并随 v 的增大而增
大
画龙点睛 解答竖直平面内圆周运动问题时,首先要分清楚是绳
2
模型还是杆模型,绳模型的临界条件是 mg=m ,即 v=
向心力。
解析:(1)外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力,所
以有
2
F N =m
=
105× 202
400
N=1×105 N。
由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于 1×105 N。
(2)火车过弯道,重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向
心力,如图所示,则
2
mgtan θ=m ,由此可得
3.应用:洗衣机的脱水桶,制作无缝钢管、水泥管道、水泥电线杆
等。
4.防止:汽车在公路转弯处必须限速行驶;转动的砂轮、飞轮的转
速不能太高。
火车转弯问题分析
如图为火车车轮的构造及火车转弯时的情景,设火车转弯时的运
动是匀速圆周运动,观察图片并思考:
(1)火车转弯处的铁轨有什么特点?
(2)火车转弯时哪些力提供向心力?
《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件
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化学课件：/keji an/huaxue/ 生物课件：www.1ppt.c om/keji an/sheng wu/
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火车转弯略高于内侧半径规定的行驶速度重力g和弹力f的合力拱形桥汽车过拱形桥汽车过凹形桥受力分析向心力结论汽车对桥的压力汽车的重力而且汽车速度越大对桥的压力汽车对桥的压力汽车的重力而且汽车速度越大对桥的压力mgm小于越小大于越大航天器中的失重现象1
第六章圆周运动
学习目标
1．会分析火车转弯、汽车过拱桥等实际运动问题中向心力的来源, 能 解决生活中的圆周运动问题． 2．了解航天器中的失重现象及原因． 3．了解离心运动及物体做离心运动的条件, 知道离心运动的应用及危 害．
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要求：独立思考，自由抢答。
三 、 迁 移 运 用 拓 展 延 伸
2、汽车以一定的速度经过拱形桥面的顶点时，关于汽车 的受力以及汽车对桥面的压力情况，下列说法正确的是 （BD ）
A.在竖直方向汽车受到三个力：重力，桥面的支持力和 向心力 B.在竖直方向汽车只受到两个力：重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
D.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
要求：独立思考，自由抢答。
3、有一质量为800Kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。 三 、 （1） 汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？ 迁 移 （2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力？ FN 运 用 解析： （1）汽车过桥时竖直方向受力如图所示 拓 展 延 伸
FN
V
由上式和牛顿第三定律可知 （ 1 ）汽车对桥的压力FN´= FN> G （２）汽车的速度越大
汽车对桥的压力越大
G
二 、 自 主 探 究 合 作 交 流
竖直平面内的圆周运动 结论：
过拱形桥
v F Gm G R
2 压
失重
过凹形桥
v F Gm G R
2 压Biblioteka 超重这就是桥为什么不设计成凹形，而设 计成拱形的原因
思考：
地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径是地球半径 （约为6400km）。地面上有一辆车，假设可以不断加 速，会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面 对车的支持力是0？这时驾驶员与坐椅之间的压力是多 少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时的可能 有什么感觉？
三、航天器中中的失重现象
向
2
v gr 10 50m / s 22.36m / s
四 、 课 堂 小 结
火车弯道 生 活 中 的 圆 周 运 动
外轨高于内轨，火车 所受重力和支持力的 合力提供向心力
过拱形桥
v F Gm G R
2 压
汽车过桥 过凹形桥
v F Gm G R
2 压
四、离心运动
【思考提问】 1、做圆周运动的物体，比如拐弯中的火车、拱桥 上的汽车、轨道上的航天器，由于惯性，总有沿着 切线飞去的倾向，为什么没有飞出去？ 2、如果突然向心力消失，或提供的向心力满足不 了需求，会怎样？
2
外轨和外轮之间的磨损大，铁轨和车轮容易受到损坏。
有没有好的方法解决这一问题呢？
二 、 自 主 探 究
水平面内的圆周运动 2 、火车转弯处外轨高于内轨 结合课本27页第一段回答下面问题。
火车外轨高于内轨时，什么力提供向心力？这 样做有什么好处？
合 作 交 火车所受重力和铁轨支持力的合 流 力提供向心力。
这样减轻了轮缘与外轨的挤压。
要求：独立思考，自主回答
08年胶济铁路火车相撞事件
• 注意：事故发生地点是接近90度的拐弯处，
此处火车拐弯处限速100-120公里/小时， 而出事火车T195实际车速达131公里/小时
二 、 自 主 探 究 合 作 交 流
水平面内的圆周运动
当火车行驶速率v>v规定时
外轨对轮缘有侧压力 N
当火车行驶速率v<v规定时
内轨对轮缘有侧压力
N′
G 火车行驶速率v>v规定
N′
N
G
火车行驶速率v<v规定
二 、 自 主 探 究 合 作 交 流
水平面内的圆周运动
拓展应用
结合刚学过的知识解释下列现象：
1） 汽车在水平面内转弯时什么力提供向心力？
地面对汽车车轮的静摩擦力 2）如果汽车转弯速度过快会出现什么现象？ 汽车会侧滑或者侧翻。
v 5 F G m 800 10 N 800 N 7600N r 50
2 2 N
v 则： F G F m r
向 N
2
h
mg
r
汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力，大小为7600N O （ 2） 若汽车对桥没有压力则桥对汽车的支持力等于零，即FN=0
v F G m r
3、阅读课本，浅谈生活中离心运动的应用和防止。
拓展：若是提供的力比需要 的向心力大又会怎样呢？
二 、 自 主 探 究
竖直平面内的圆周运动 2、汽车过凹形桥 思考与讨论：小组内交流，派代表上黑板板书原因
质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。它经桥 的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？ O 速度越大压力越大还是越小？ R
合 作 交 解：根据牛顿第二定律 流 V2 F向=FN G =m R V2 FN =m +Ｇ R
生活中的圆周运动
一 、 创 境 激 情 提 出 问 题
铁路弯道和汽车 赛道大家应该都 有了解，它们的 设计有什么相似 之处？
这其中隐含的物 理道理你知道吗？
一 、 创 境 激 情 提 出 问 题
为什么桥 的外形大 部分都是 凸起的？ 这样的设 计跟向心 力又有怎 么样的关 系呢？
二 、 自 主 探 究 合 作 交 流
v GF F m r
N 向
2
v F Gm r
N
又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以 2
v F Gm r
压
且
F压 G
拓展应用 若汽车通过拱桥的速度增大，会出现什么情况？
v FN mg m R
2
当FN=0时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其 中的物体处于完全失重状态。
要求：小组内交流，代表回答
实例
思考：
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？
二 、 自 主 探 究
竖直平面内的圆周运动 1、汽车过拱形桥
阅读课本拱形桥部分回答下列问题。 要求：自己思考形成答案后同桌交流， 自主回答
FN
h
mg 合 1）汽车过拱桥时做什么运动？在最高点时竖直方 r 作 向受什么力？ 圆周运动。重力G，桥面的支持力FN 交 流 2）这些力的合力指向什么方向？和向心力的关系式如何 O 表示？ 合力方向竖直向下。G-FN=F向 3）如果汽车运动到最高点时速度为v，圆周运动的半径为r， 求汽车对桥的压力？ 2
水平面内的圆周运动
火车车轮的结构特点：
外轮
内轮 内轨
外轨
二 、 自 主 探 究 合 作 交 流
水平面内的圆周运动 1 火车转弯处内外轨无高度差
结合课本第一段回答下列问题。 要求：独立思考，自由抢答。
1）火车匀速转弯时可看成做什么运动？ 在某一水平面内做匀速圆周运动
2）火车转弯时什么力提供向心力？
外轨对轮缘的弹力提供向心力.即： v F m r 3）这种设计有什么缺点？
1、重力提供向心力 2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态
三 、 迁 移 运 用 拓 展 延 伸
1、关于列车转弯处内轨和外轨间的高度关系， 下列说法中正确的是（ ） C
A、内轨和外轨一样高，以防列车倾倒
B、因为列车在转弯处有向内倾倒的可能性， 故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒
C、外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转 弯，减少车轮与铁轨间的挤压 D、以上三种说法都是错误的