《匀速圆周运动的实例分析》ppt课件讲解
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匀速圆周运动应用PPT优选课件
桥最低点时对桥的压力（如图）。
这时的压力比汽车的重量大还是小？
G
解析： 汽车竖直方向受两个力:G、F
mv 2 F–G= r
mv 2 F=G+ r
F’=F > G 超重
2020/10/18F越大,轮胎的形变越大,易爆胎 9
运用向心力公式解题的步骤：
（1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周 运动，找到圆心和半径。
2020/10/18
2
第六节
匀速圆周运动的实例分析
2020/10/18
3
教学目标：
1、进一步理解向心力是物体沿
半径方向的合外力。
2、进一步理解向心力、向心加
速度的公式也适用于变速圆周运动
(各物理量必须为同一时刻的瞬时
值)。
3、会在具体问题中分析向心力
的来源。
2020/10/18
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实例分析：
实例1、火车转弯：
解答： 由地面
对车的静摩 擦力提供
有关系， 倾斜度越大， 向心力越大
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作业：
P98 4、5
4、补充：汽车以多大的速 度驶Leabharlann 桥顶时，汽车对桥面的压力为零？
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课堂练习：
1、用绳系一个小球，使它在光滑水平桌面上 做匀速圆周运动，小球受几个力的作用？有人 说，受4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？
解析： a：选汽车为研究对象
b：对汽车进行受力分析：受到重力和
桥对车的支持力
c：上述两个力的合力提供向心力、且
向心力方向向下
mv 2
d：建立关系式：F向=G-F1= r
匀速圆周运动实例分析PPT课件
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
11
2020年10月2日
4
结论
1、当火车速率V=V。规定时，重 力和支持力合力等于向心力，内、 外轨对轮缘没有侧压力
2、当火车速率V大于V。规定时， 外轨对轮缘有侧压力
3、当火车速率V小于V。规定时， 内轨对轮缘有侧压力
2020年10月2日
5
例题：
铁路转弯处的圆弧半径是 3000m，轨距是1435mm，规定火 车通过这里的速度是72km/h，内 外轨的高度差应该是多大，才能使 外轨刚好不受轮缘的挤压？
用?向心力的来源是什么? • 如果转速非常小，会有什么
情况发生？
2020年10月2日
10
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
匀速圆周运动实例分析
2020年10月2日
1
火 车 拐 弯
2020年10月2日
2
2020年10月2日
3
火车转弯问题
思考：
1、若内外轨等高,火车拐弯时
轨
对轮缘有侧压力。
2、如果外轨比内轨高，火车拐弯时受几个 力，什么力提供向心力？
3、什么情况下外轨对轮缘有侧压力？
4、什么情况下内轨对轮缘有侧压力？
2020年10月2日
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2020年10月2日
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思考题:
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2020年10月2日
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结论
1、当火车速率V=V。规定时，重 力和支持力合力等于向心力，内、 外轨对轮缘没有侧压力
2、当火车速率V大于V。规定时， 外轨对轮缘有侧压力
3、当火车速率V小于V。规定时， 内轨对轮缘有侧压力
2020年10月2日
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例题：
铁路转弯处的圆弧半径是 3000m，轨距是1435mm，规定火 车通过这里的速度是72km/h，内 外轨的高度差应该是多大，才能使 外轨刚好不受轮缘的挤压？
用?向心力的来源是什么? • 如果转速非常小，会有什么
情况发生？
2020年10月2日
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匀速圆周运动实例分析
2020年10月2日
1
火 车 拐 弯
2020年10月2日
2
2020年10月2日
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火车转弯问题
思考：
1、若内外轨等高,火车拐弯时
轨
对轮缘有侧压力。
2、如果外轨比内轨高，火车拐弯时受几个 力，什么力提供向心力？
3、什么情况下外轨对轮缘有侧压力？
4、什么情况下内轨对轮缘有侧压力？
2020年10月2日
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思考题:
《匀速圆周运动的实例分析》课件
②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道 的 内侧 ． ③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向圆心 ，它 提供了火车做圆周运动所需的 向心力 ．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
离心运动
(1)做圆周运动的物体，在向心力突然 消失
或
合力不足以提供所需的向心力时，物体沿切线方向飞去或
由力的分解和几何关系可得：
F 合＝ mgtanα
r＝ lsinα
由 F 合＝mω2·r 得 ω＝
g
lcos α
，cos
α＝ωg2l.
结论：缆绳与中心轴的夹角 α 跟“旋转秋千”的 角速度
和 绳长 有关，而与乘坐人的质量无关 ．在 l 一定
时， ω越大 ，α 也 越大 ．
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名师解疑
分类例析
课堂对点演练
vmax＝ μgR＝ 0.1×10×4 m/s＝2 m/s.
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名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
(2)当汽车的速度超过 2 m/s 时，需要的向心力 mvr2增大，大 于提供的向心力也就是说提供的向心力不足以维持汽车做 圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重的将会出现翻 车事故． 答案 (1)2 m/s (2)见解析
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分类例析
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活页规范训练
解析 (1)汽车在水平路面上转弯不发生侧滑时，沿圆弧运动 所需向心力由静摩擦力提供．当车速增大时，静摩擦力也随 着增大，当静摩擦力达到最大值 μmg 时，其对应的车速即 为不发生侧滑的最大行驶速度． 由牛顿第二定律得 μmg＝mvRm2 ax. 求得车速的最大值为
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离心运动
(1)做圆周运动的物体，在向心力突然 消失
或
合力不足以提供所需的向心力时，物体沿切线方向飞去或
由力的分解和几何关系可得：
F 合＝ mgtanα
r＝ lsinα
由 F 合＝mω2·r 得 ω＝
g
lcos α
，cos
α＝ωg2l.
结论：缆绳与中心轴的夹角 α 跟“旋转秋千”的 角速度
和 绳长 有关，而与乘坐人的质量无关 ．在 l 一定
时， ω越大 ，α 也 越大 ．
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vmax＝ μgR＝ 0.1×10×4 m/s＝2 m/s.
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(2)当汽车的速度超过 2 m/s 时，需要的向心力 mvr2增大，大 于提供的向心力也就是说提供的向心力不足以维持汽车做 圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重的将会出现翻 车事故． 答案 (1)2 m/s (2)见解析
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活页规范训练
解析 (1)汽车在水平路面上转弯不发生侧滑时，沿圆弧运动 所需向心力由静摩擦力提供．当车速增大时，静摩擦力也随 着增大，当静摩擦力达到最大值 μmg 时，其对应的车速即 为不发生侧滑的最大行驶速度． 由牛顿第二定律得 μmg＝mvRm2 ax. 求得车速的最大值为
8.1匀速圆周运动的实例分析
【知识目标】 知识目标】 l.知道向心力是物体沿半径方向的合外力来提供的 知道向心力是物体沿半径方向的合外力来提供的 2.知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆 知道向心力、 知道向心力 周运动 3.会在具体问题中分析向心力的来源 会在具体问题中分析向心力的来源 4.培养分析能力、综合能力和推理能力，明确解决 培养分析能力、 培养分析能力 综合能力和推理能力， 实际问题的思路和方法 重点】 【重点】 1.掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有 掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有 关的几个公式 2.能用上述公式解决有关圆周运动的实例 能用上述公式解决有关圆周运动的实例 难点】 【难点】 理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某 几个力的合力提供的， 几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力
5.如图，圆锥摆摆长为L，摆角为 ，质且为 的 如图，圆锥摆摆长为 ，摆角为α，质且为m的 如图 摆球在水平面内作匀速圆周运动， 摆球在水平面内作匀速圆周运动，则( AD ) A.摆线的拉力为 摆线的拉力为mg/cosα 摆线的拉力为 B.摆球的向心加速度为 摆球的向心加速度为gcosα 摆球的向心加速度为 C.其周期为 其周期为2π 其周期为 D.其周期为 其周期为2π 其周期为
1.进一步明确向心力的实质及来源； 进一步明确向心力的实质及来源； 进一步明确向心力的实质及来源 2.用向心力公式求解有关问题的解题步骤。 用向心力公式求解有关问题的解题步骤。 用向心力公式求解有关问题的解题步骤
（1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周 明确研究对象， 运动，找到圆心和半径。 运动，找到圆心和半径。 （2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行 确定研究对象在某个位置所处的状态， 具体的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。 具体的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。 建立以向心方向为正方向的坐标， （3）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。 （4）解方程，对结果进行必要的讨论。 解方程，对结果进行必要的讨论。
高一物理匀速圆周运动的实例分析 24页PPT文档
思考与讨论：
汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压 力如何变化? 当汽车的速度不断增大 时，会有什么现象发生呢？
v
N
mg m V02 R
压力：N=0
V0 Rg
当 V Rg 时，汽车将脱离桥面，
发生危险。
r
mg
O
Ｎ=mg－ mv2/r
汽车过桥时一般都会有一个限速，规定汽车的速度不能大于 这个限速。
三、火车转弯：
1、火车轮子特点：想象、看图片、观察模拟器材
Δ
2、如果铁路弯道是水平的，内轨受挤压还是外轨 受挤压？为什么？分析向心力的来源？FN1
FN
G
向心力由外侧轨道对车轮 轮缘的挤压力提供.
FN m v2 r
思考：如果铁路弯道是水平的，那么火车拐弯时将会出现 什么情况？
3、火车质量大，速度也大，因此在平地上转弯所需的向 心力大。外轨长期受到强烈挤压就会损坏。你能想办法 改进一下吗？
f静
G
F合
G
θ
F向 = f静
F向 = F合=mg•tanθ
在倾斜路面上转弯
N
F合
G
θ
问题2、如图拐弯路段 是半径为R的圆弧，要 使车速为V时车轮与路 面之间横向摩擦力等于 零，则θ 应为多大？
F向 = F合= mg•tanθ
二、汽车过桥
问题3：如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧 桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的 压力情况，以下说法正确的是（ ）
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两个力： 重力和桥面的支持力 C.汽车对桥面的压力等于汽车的重力 D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
二、汽车过桥
高一物理 《匀速圆周运动的实例分析》 ppt课件
第六节 匀速圆周运动的实例分析
教学目标
1、进一步理解向心力是物体沿半径方向的合外力。
2、进一步理解向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆 周运动(各物理量必须为同一时刻的瞬时值)。 3、会在具体问题中分析向心力的来源。
重点：掌握与圆周运动有关的几个公式并能用上述
公式解决有关圆周运动的实际问题。 难点：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是 由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。
脱离桥面发生危险
V2 由公式 F压 G m 可知，当v=√gr ， F压=0.当v=√gr r
2、请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思 路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对 桥的压力（如图）。这时的压力比汽车的 重量大还是小？
FN G 2 mv FN – G = r
汽车沿半径方向受两个力:G、FN 解：
大家回忆,你们回家 的公路转弯时是不是 一边高一边低的?哪 边高哪边低?
N
转弯时不需要摩擦都能提供 向心力,利用地势,重力和支持 力的合力提供向心力.
F合 G
火车拐弯:
1、内外轨道一样高时：
向心力 F 由外侧轨道对铁轨 的压力提供 F
2、当外轨略高于内轨时：
N
F
G
说明：转弯处要选择内 外轨适当的高度差， 使转弯时所需的向心力F 完全由重力G和支 持力N的合力来提供， 这样外轨就不受轮 缘的挤压了。
课堂练习：1.
2
作业：P98
4、5
牛顿第三定律: FN=F压
mv 2 FN = G + r
F压=FN > G
超重
对桥:同样载
F越大,对车:轮胎的形变越大,易爆胎. 重的车ห้องสมุดไป่ตู้桥,凹形桥负担更重
教学目标
1、进一步理解向心力是物体沿半径方向的合外力。
2、进一步理解向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆 周运动(各物理量必须为同一时刻的瞬时值)。 3、会在具体问题中分析向心力的来源。
重点：掌握与圆周运动有关的几个公式并能用上述
公式解决有关圆周运动的实际问题。 难点：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是 由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。
脱离桥面发生危险
V2 由公式 F压 G m 可知，当v=√gr ， F压=0.当v=√gr r
2、请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思 路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对 桥的压力（如图）。这时的压力比汽车的 重量大还是小？
FN G 2 mv FN – G = r
汽车沿半径方向受两个力:G、FN 解：
大家回忆,你们回家 的公路转弯时是不是 一边高一边低的?哪 边高哪边低?
N
转弯时不需要摩擦都能提供 向心力,利用地势,重力和支持 力的合力提供向心力.
F合 G
火车拐弯:
1、内外轨道一样高时：
向心力 F 由外侧轨道对铁轨 的压力提供 F
2、当外轨略高于内轨时：
N
F
G
说明：转弯处要选择内 外轨适当的高度差， 使转弯时所需的向心力F 完全由重力G和支 持力N的合力来提供， 这样外轨就不受轮 缘的挤压了。
课堂练习：1.
2
作业：P98
4、5
牛顿第三定律: FN=F压
mv 2 FN = G + r
F压=FN > G
超重
对桥:同样载
F越大,对车:轮胎的形变越大,易爆胎. 重的车ห้องสมุดไป่ตู้桥,凹形桥负担更重
教科版高中物理必修二第2章第3节《匀速圆周运动的实例分析》ppt课件
四、离心运动
1．定义：物体沿圆周运动的切线方向飞出或做逐
渐_________ 而去的运动． 远离圆心 消失 2．原因：合外力提供圆周运动的向心力 ______ 或 不足，不存在受“离心力”的作用．
3．离心机械：利用_____ 运动的机械． 离心
思考感悟 在近地轨道上，各国发射了很多的航天器，如卫 星、空间站、各种探测器，还随时发射宇宙飞船、 航天飞机，假设这些航天器都做匀速圆周运 动．设想地球的引力突然消失，它们将怎样运动？ 提示：这些航天器在引力作用下做匀速圆周运动， 若引力突然消失，它们将沿该时刻的速度方向做 匀速直线运动，即沿切线方向飞出．
2
二、对离心运动的理解 1．离心运动的实质 离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现 象．它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的 物体，总是有沿着圆周切线方向飞出去的趋势， 之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘 故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把 物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦 作为向心力的合外力突然消失，物体就会沿切线 方向飞出去．
核心要点突破
一、对火车转弯问题的理解 1.
图2－3－4
弯道的特点 在实际的火车转弯处，外轨高于内轨，若火车转 弯所 需的向心 力完全由 重力和支 持力的合 力提 v2 0 供，即 mgtanθ＝m ，如图 2－3－4 所示，则 v0 R ＝ gRtanθ . 其中 R 为弯道半径，θ 为轨道所在平面与水平面 的夹角， v0 为转弯处的规定速度．
特别提醒：汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路 转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重 力和支持力的合力提供向心力，以减小车轮受到 地面施加的侧向挤压．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．为满足我国经济迅速发展的需要，我国的铁路 运 输 经 过 了 多 次 提 速 ； 当 火 车 运 行 速 度 从 120 km/h提高到200 km/h时，为使转弯处铁轨不受侧 压力，在对转弯处铁路改造时，下列做法可行的 是( ) A．使内、外轨的高度差适当增大些 B．使内、外轨的高度差适当减小些 C．适当增加火车的质量 D．适当增大转弯的半径