物理：5-8《生活中的圆周运动2》课件(人教版必修二)
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高中物理人教版必修2生活中的圆周运动 课件PPT
当 v 0时 ，可通过最高点做圆周运动
2、“绳球”模 型
若将杆换成一轻绳，试分析其通过最高点的各种情况
m
v gL时
球的重力大于所需要的向心力，球离开轨道做近心运动
事实上，球在到达最高点之前就离开轨道了
O
v gL时,F 0
球的重力完全用来提供向心力，且向心力恰好完全由重 力来提供
v＞
任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器内部都是一个完 全失重的环境。
四、离心现象
提出问题
1. 做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢? 如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢? 发表你的见解并说明原因。
结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出 去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方 向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫做离心运动。
5. 8生活中的圆周运动
高中物理人教版必修2
学习目标：
1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源。 2.知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能 带来的危害。 3.进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握 向心力公式的应用。 4. 会用牛顿第二定律分析圆周运动
注意：赛车易发事故点在什么地方？ 原因是什么？
二.拱形桥问题
1.拱形桥
2.凹形桥
提出问题
质量m的汽车以v过半径为R的拱桥或凹桥，到达桥面最高点或凹桥最
低点时对桥面的压力大小？
1.m r
FN
mg m
v2 r
mg
据牛顿第三定律。。。。。
v2 FN mg m r
v>v0：挤压外轨,车轮受到指向内侧弹力弥补向心力不足 v<v0：挤压内轨,车轮受到指向外侧弹力消除向心力过剩
2、“绳球”模 型
若将杆换成一轻绳，试分析其通过最高点的各种情况
m
v gL时
球的重力大于所需要的向心力，球离开轨道做近心运动
事实上，球在到达最高点之前就离开轨道了
O
v gL时,F 0
球的重力完全用来提供向心力，且向心力恰好完全由重 力来提供
v＞
任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器内部都是一个完 全失重的环境。
四、离心现象
提出问题
1. 做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢? 如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢? 发表你的见解并说明原因。
结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出 去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方 向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫做离心运动。
5. 8生活中的圆周运动
高中物理人教版必修2
学习目标：
1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源。 2.知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能 带来的危害。 3.进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握 向心力公式的应用。 4. 会用牛顿第二定律分析圆周运动
注意：赛车易发事故点在什么地方？ 原因是什么？
二.拱形桥问题
1.拱形桥
2.凹形桥
提出问题
质量m的汽车以v过半径为R的拱桥或凹桥，到达桥面最高点或凹桥最
低点时对桥面的压力大小？
1.m r
FN
mg m
v2 r
mg
据牛顿第三定律。。。。。
v2 FN mg m r
v>v0：挤压外轨,车轮受到指向内侧弹力弥补向心力不足 v<v0：挤压内轨,车轮受到指向外侧弹力消除向心力过剩
生活中的圆周运动二ppt课件—【精选】人教版高中物理必修第二册
• 模具绕一固定轴旋转，当达到500转每分 在田径比赛中,链球项目就是得用离心现象来实现投掷的。
3、离心运动的应用和防止 若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？
时，将融化了的液态金属倒入其中，它将 生活中的圆周运动（二）
(1)小球在最高点的速度有怎样的要求? (1)此时小球的速度大小为多少?
直径), 以速度v 通过最高点A时，恰好对上下轨道都无压力. (2)若小球以v /2 通过A点, 则小球对哪个轨道有压力, 且压力为多少?
密度远小于液态的金属，因此它们将从金 (2)若现将细绳换成轻质杆, 当小球到达最高点时的速度大小为v=0.
若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？ (3)若水在最低点速度v =5m/s时, 水对桶底的压力.
R
离心运动
绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球
所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若
m、r、ω一定，向心力F向=mω2r。
F１=0
F m2r
若突然松手，小 球将怎样运动？
F2 m2r
F F２
若绳的拉力F小于它做圆 周运动的所需的向心力， 小球将怎样运动？
3、离心运动的应用和防止
(1)离心运动的应用 ①甩干雨伞上的水滴
变化1: 绳系着装有水的水桶, 在竖直平面内做圆周运 动, 水的质量m=0.5kg, 绳长L=60cm, 求: (3)若水在最低点速度v =5m/s时, 水对桶底的压力.
变化2: 一长为L=50cm的轻质细绳OA, 在A端固定一质 量为m=0.5kg的小球, 为了使小球能以O点为固定点在 竖直平面内做圆周运动, 则: (1)小球在最高点的速度有怎样的要求? (2)若现将细绳换成轻质杆, 当小球到达最高点时的速度 大小为v=0.4m/s. 在此位置时杆对小球的作用力为多少?
3、离心运动的应用和防止 若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？
时，将融化了的液态金属倒入其中，它将 生活中的圆周运动（二）
(1)小球在最高点的速度有怎样的要求? (1)此时小球的速度大小为多少?
直径), 以速度v 通过最高点A时，恰好对上下轨道都无压力. (2)若小球以v /2 通过A点, 则小球对哪个轨道有压力, 且压力为多少?
密度远小于液态的金属，因此它们将从金 (2)若现将细绳换成轻质杆, 当小球到达最高点时的速度大小为v=0.
若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的向心力，小球将怎样运动？ (3)若水在最低点速度v =5m/s时, 水对桶底的压力.
R
离心运动
绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球
所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若
m、r、ω一定，向心力F向=mω2r。
F１=0
F m2r
若突然松手，小 球将怎样运动？
F2 m2r
F F２
若绳的拉力F小于它做圆 周运动的所需的向心力， 小球将怎样运动？
3、离心运动的应用和防止
(1)离心运动的应用 ①甩干雨伞上的水滴
变化1: 绳系着装有水的水桶, 在竖直平面内做圆周运 动, 水的质量m=0.5kg, 绳长L=60cm, 求: (3)若水在最低点速度v =5m/s时, 水对桶底的压力.
变化2: 一长为L=50cm的轻质细绳OA, 在A端固定一质 量为m=0.5kg的小球, 为了使小球能以O点为固定点在 竖直平面内做圆周运动, 则: (1)小球在最高点的速度有怎样的要求? (2)若现将细绳换成轻质杆, 当小球到达最高点时的速度 大小为v=0.4m/s. 在此位置时杆对小球的作用力为多少?
人教版高中物理必修二5.7《生活中的圆周运动》ppt课件(二)
解：(1)当小球在最高点 A 时，杆对小球的作用力为 0， 则小球仅受重力作用，由重力提供向心力 即 mg＝mv2/R 式中 R＝10 cm＝0.1 m，g＝10 m/s2 解得 v＝1 m/s。 (2)当小球通过最高点时，因为速度 v′＝2 m/s > 1 m/s 所以杆对小球有拉力作用 由牛顿第二定律有 mg＋F＝ mvʹ2/R 代入数据，解得 F＝30 N。
吗？
1. 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于
完全失重状态，下列说法正确的是（ AC ）
A. 宇航员仍受重力的作用 B. 宇航员受力平衡 C. 宇航员受的重力等于所需的向心力 D. 宇航员不受重力的作用
离心运动现象
四、离心运动
1. 定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，
或者不足以提供圆周运动所需的向心力时，做逐渐远离圆
所需的向心力，此时桶底对水有向下的压力，设
为F1，则由牛顿第二定律得 F1＋mg＝mv2/l 所以F1＝mv2/l－mg 代入数据可得 F1＝4 N。
F
v
F
v
mg
mg
F
F
当 v = 0 时 小球受到向上的支持力 F = mg
当 0 v gr 时 小球受到向上的支持力， 0 < F < mg
B. C 的向心加速度最大 C. B 的摩擦力最小 D. 当圆台转速增大时，C 比 B 先滑动，A
和 B 同时滑动
4. 如图，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相 连的质量均为 m 的 A、B 两个小物块。A 离轴心的距离r1 = 15 cm，B 离轴心的距离 r2 = 25 cm，A 和 B 与盘面间相互作 用的最大静摩擦力均为重力的 0.5 倍。 g 取 10 m/s2 。 （1）若细线上没张力，圆盘转动的角速度应该满足什么条件？ （2）欲使 A、B 与盘间不发生相对滑动，圆盘转动的最大角 速度为多少？ （3）当 A 即将运动时，烧断细线，A、B 将如何运动？
人教版高中物理必修二：5.7《生活中的圆周运动》(共29张)PPT课件
三：航天器中的失重现象
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，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 mg．试求座舱对宇航员的支持力为零时飞船的速 度多大?通过求解，你可以判断此时的宇航员处 于什么状态（超重或失重）。
由物体的运动情况决定 牛顿第二定律F=ma的应用
“供需”平衡 物体做圆周运动
本节课
从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的 物体
圆周问题1：火车转弯
◆圆周运动(Circular motion)
生 铁路的弯道
活 中
火车车轮的构造
的
圆
周
运 动
火车车轮有 突出的轮缘
请思考：列车的脱轨、翻车事故容易出现在什
◆圆周运动(Circular motion)
生 eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,
活 中
由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段
的 应是( D )
圆 A. a处
周
B. b处
C. c处
D. d处
运
动
a
c
b
d
可能飞离路面的地段应是？
练习
如图6．8—7所示，汽车以一定的速度经过一个圆 弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面
背景问题4 离心运动
绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的 向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、ω一定， 向心力F向=mω2r。
F１=0
F m2r
F2 m2r
若突然松手，小球将怎样 运动？
F F２
若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的 向心力，小球将怎样运动？
高中物理 5.7生活的圆周运动课件2 新人教版必修2
FN
mg
v2 m
FN mgmv2 r
r
FN 'FN mgmv2
r
h
G FN’
注意：汽车过凹形桥的速度不宜过大,否则FN’过大,汽车可能压
坏
拱型桥： 凹型桥：
FN'mgmv2 r
F'N mgmv2 r
无论过拱型桥还是凹型 桥，都应当减速行驶。
地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就
是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，
§5.8 生活中的圆周运 动
一、火车转弯
外轮 外轨
内轮 内轨
1、内外轨道一样高时：
向心力 F 由外侧轨道对
外轮的压力提供
2、当外轨略高于内轨时： 火车的力：
竖直向下的重力 mg 垂直轨道面的支持力 FN 火车的向心力： 由mg和FN 的合力提供
F
FN F mg
Ｆ１赛车转弯
自行车比赛
二、拱型桥
例、质量为m 的汽车以恒定的速率 v 通过半
径
为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力
是多大？
例、质量为m 的汽车以恒定的速率v通过半径
为r
的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是
多解大：？汽车通过桥顶时，受力情况如图：
FN
h
汽车通过桥顶时：
由牛顿第二定律：mgFN mvr2
由牛顿第三定律：FN
mgmv2 r
FN’
mgr
O
v2
FN'FNmgm
r
注意：汽车过拱型桥的速度不宜过大,否则FN’将消失,汽车将飞
离
你见过凹形的桥吗？
泸 定 桥
拓展: 汽车以恒定的速率v通过半径为r的
人教版高中物理必修二第五章生活中的圆周运动(21张)-PPT优秀课件
当v<v0时： 轮缘受到内轨向外的挤压力, 内轨易损坏。
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
例与练 1、火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯 时，内、外轨对车轮皆无侧压力， 若火车在该弯 道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的 是（ ）A A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力
外轨对轮缘的弹力F 提供向心力F=F向
F m v2 r
怎么办?
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
◆圆周运动(Circular motion)
可以增大动摩擦因数μ和拐弯半径。
刚才我们根据摩擦力提供向心力分析了汽车拐弯的安全问 题，有没有办法让其他力来提供向心力呢？ 仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的公路弯道有 什么特点？并思考为什么要这样设计？
路面是倾斜的
◆圆周运动(Circular motion)
生 活
汽车在倾斜路面上转弯 车受重力mg及路面的弹力FN
❖ 向心力的特点?
方向：总是指向圆心
大小：Fn
m
v2 r
❖ 匀速圆周运动的呢？
知识回顾
向心力公式的理解
提供物体做匀速 圆周运动的力
F =m v 2
r
物体做匀速圆周 运动所需的力
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
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例与练 1、火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯 时，内、外轨对车轮皆无侧压力， 若火车在该弯 道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的 是（ ）A A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力
外轨对轮缘的弹力F 提供向心力F=F向
F m v2 r
怎么办?
人教版高中物理必修二 第五章第七节生活中的圆周运动 课件(共21张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
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◆圆周运动(Circular motion)
可以增大动摩擦因数μ和拐弯半径。
刚才我们根据摩擦力提供向心力分析了汽车拐弯的安全问 题，有没有办法让其他力来提供向心力呢？ 仔细观察下面两幅图片，研究工程师们设计的公路弯道有 什么特点？并思考为什么要这样设计？
路面是倾斜的
◆圆周运动(Circular motion)
生 活
汽车在倾斜路面上转弯 车受重力mg及路面的弹力FN
❖ 向心力的特点?
方向：总是指向圆心
大小：Fn
m
v2 r
❖ 匀速圆周运动的呢？
知识回顾
向心力公式的理解
提供物体做匀速 圆周运动的力
F =m v 2
r
物体做匀速圆周 运动所需的力
人教版物理必修二课件生活中的圆周运动
(2)当v Rg时, FN 0,
FN
m v2 R
mg
（3）当v gR 时，物
体离开圆轨道做曲线运动
A
A
B
C
例、质量为1kg的小球沿半径为20cm的圆环 在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求 （1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最 小速度是多少？此时小球的向心加速度是 多少？（2）若小球仍用以上的速度经过圆 环的最低点B，它对圆环的压力是多少？此 时小球的向心加
A
速度是多少？
A
B
T
mg
最高点：mg T m v2 L
O
T
过最高点的最小速度是多大?
v0 gL
mg
当v
v 0时，T
m
v2 L
mg
当v v0时，物体离开圆面做曲线运动
过最高点的最小
速度是多大?
Ｌ
V=0
例、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直
平面内做圆周运动,则下列说法正确的是:
A.小球过最高点时,绳子
T
的张力可以为零
mg
B.小球过最高点时的
O
最小速度为零
C.小球刚好过最高点是的速度是 gR
D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力
可以与球所受的重力方向相反
例、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖 直平面内做圆周运动,则下列说法正确的 是: A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零 B.小球过最高点时的最小速度为零 C.小球刚好过最高点是的速度是 gR D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力 可以与球所受的重力方向相反
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5.8 生活中的圆周运动
《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优质课件-人教版高中物理必修二PPT课件
16
2．圆周平面的特点:弯道处外轨高于内轨, 但火车在行驶过程中, 重心高度不变, 即火车的重心轨迹在同一水平面内, 火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向 圆心。
3．向心力的来源分析:火车速度合适时, 火车受重力和支持力作用, 火车转弯所需 的向心力完全由重力和支持力的合力提供, 合力沿水平方向, 大小F＝mgtan θ。
生活中的圆周运动
1
核心素养目标
物理观念 失重现象、离心现象和物体做离心运动的条件。
1.通过观察模型了解火车车轮的特点，会分析火车转弯时向心力的 来源。 科学思维 2.通过对向心力公式的推导分析汽车过拱形桥和凹形路面的最低点 时的受力、理解航天器中的失重现象。
科学态度 分析生产、生活和航天科技中的圆周运动现象，培养学生运用概念、 与责任 规律解释现象和解决问题的能力，增强责任心和使命感。
17
4.规定速度分析：若火车转弯时只受重力和支持力作用，不受轨道压力，则 mgtan θ ＝mvR20，可得 v0＝ gRtan θ。(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)
5．轨道压力分析 (1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时, 所需向心力仅由重力和弹力的合力提供, 此时火车对内、外轨道无挤压作用。 (2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时, 火车所需向心力不再仅由重力和弹力 的合力提供, 此时内、外轨道对火车轮缘有挤压作用, 具体缘有侧压力。 ②当火车行驶速度v<v0时, 内轨道对轮缘有侧压力。
2
知识点一火车转弯 [观图助学]
火车转弯时外轨与内轨的高度一样吗?火车转弯的向心力来源是什么?火车的车轮设 计有什么特点?
3
1． 火 车 在 弯 道 上 的 运 动 特 点 : 火 车 转 弯 时 实 际 是 在 做 ___圆__周__运__动___ , 因 而 具 有 __向__心___加速度, 由于其质量巨大, 需要很大的向心力。
2．圆周平面的特点:弯道处外轨高于内轨, 但火车在行驶过程中, 重心高度不变, 即火车的重心轨迹在同一水平面内, 火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向 圆心。
3．向心力的来源分析:火车速度合适时, 火车受重力和支持力作用, 火车转弯所需 的向心力完全由重力和支持力的合力提供, 合力沿水平方向, 大小F＝mgtan θ。
生活中的圆周运动
1
核心素养目标
物理观念 失重现象、离心现象和物体做离心运动的条件。
1.通过观察模型了解火车车轮的特点，会分析火车转弯时向心力的 来源。 科学思维 2.通过对向心力公式的推导分析汽车过拱形桥和凹形路面的最低点 时的受力、理解航天器中的失重现象。
科学态度 分析生产、生活和航天科技中的圆周运动现象，培养学生运用概念、 与责任 规律解释现象和解决问题的能力，增强责任心和使命感。
17
4.规定速度分析：若火车转弯时只受重力和支持力作用，不受轨道压力，则 mgtan θ ＝mvR20，可得 v0＝ gRtan θ。(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)
5．轨道压力分析 (1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时, 所需向心力仅由重力和弹力的合力提供, 此时火车对内、外轨道无挤压作用。 (2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时, 火车所需向心力不再仅由重力和弹力 的合力提供, 此时内、外轨道对火车轮缘有挤压作用, 具体缘有侧压力。 ②当火车行驶速度v<v0时, 内轨道对轮缘有侧压力。
2
知识点一火车转弯 [观图助学]
火车转弯时外轨与内轨的高度一样吗?火车转弯的向心力来源是什么?火车的车轮设 计有什么特点?
3
1． 火 车 在 弯 道 上 的 运 动 特 点 : 火 车 转 弯 时 实 际 是 在 做 ___圆__周__运__动___ , 因 而 具 有 __向__心___加速度, 由于其质量巨大, 需要很大的向心力。
人教版高中物理必修二57生活中的圆周运动课件
5.7 生活中的圆周运动
（二）
第一课时
第一课时
课堂引入
学习目标
1、探究竖直平面内圆周运动在 最高点和最低点时的运动规律
2、运用规律解决实际问题
探究问题1： 教学过程
如图所示，细绳
一端系有小球绕O
点做圆周运动，
v
要使小球能通过
最高点不掉下来，
O
小球在最高点时
的最小速度应当
是多大？（已知
绳长为r）.
向心力视频歌 曲
赠送精美图标
1、字体安装与设置
2、替换模板
如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。 1. 在“开始”选项卡中，点击“替换”按钮右侧箭头，选择“替换字体”。（如下图）
模板中的图片展示页面，您可以根据需要
方法一：更改图片
2. 在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 小结：
最高点 最低点
汽车对桥面的压力
超重失重状态
NGmv2 G r
NGmv2 G r
当堂达标 1、D 2、BC
3、FN=500N
4、 FNGmvr2 480N0
v gR2m 0/s
课题研究
1、探究蛙式打夯机的工作原理
2、如果摩天轮转速增快，会发生什么情况？
3、探究汽车过拱形桥最高点时受 力与速度的关系
让PPT进行循环播放 1.单击”幻灯片放映”选项卡中的“设置幻灯片放映”，在弹出对话框中勾选“循 环放 映，按ESC键终止”。
26
解：汽车通过底部时，受力如图：
FN
由牛顿第二定律：
Fn FN-mgmvR2
FN mg m v 2 r
（二）
第一课时
第一课时
课堂引入
学习目标
1、探究竖直平面内圆周运动在 最高点和最低点时的运动规律
2、运用规律解决实际问题
探究问题1： 教学过程
如图所示，细绳
一端系有小球绕O
点做圆周运动，
v
要使小球能通过
最高点不掉下来，
O
小球在最高点时
的最小速度应当
是多大？（已知
绳长为r）.
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1、字体安装与设置
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方法一：更改图片
2. 在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 小结：
最高点 最低点
汽车对桥面的压力
超重失重状态
NGmv2 G r
NGmv2 G r
当堂达标 1、D 2、BC
3、FN=500N
4、 FNGmvr2 480N0
v gR2m 0/s
课题研究
1、探究蛙式打夯机的工作原理
2、如果摩天轮转速增快，会发生什么情况？
3、探究汽车过拱形桥最高点时受 力与速度的关系
让PPT进行循环播放 1.单击”幻灯片放映”选项卡中的“设置幻灯片放映”，在弹出对话框中勾选“循 环放 映，按ESC键终止”。
26
解：汽车通过底部时，受力如图：
FN
由牛顿第二定律：
Fn FN-mgmvR2
FN mg m v 2 r
物理：5.8《生活中的圆周运动》课件(新人教版必修2)
第五章 曲线运动
5.8 生活中的圆周运动
ks5u精品课件
学习目标
1、知道向心力是圆周运动的物体半径方 、 向的合力， 向的合力，不管是匀速圆周运动还是 变速圆周运动。 变速圆周运动。 2、通过日常生活中的常见例子，学会分 、通过日常生活中的常见例子， 析具体问题中的向心力来源。 析具体问题中的向心力来源。 3、能理解运用匀速圆周运动规律分析和 、 处理生活中的具体实例。 处理生活中的具体实例。
2
v h=L gr
2
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问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？ 问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？
气流的升力、重力。 气流的升力、重力。与汽车转弯类似的受力分析
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拱形桥
问题： 问题：分析汽车过拱形桥至桥顶时的受力情况及 向心力来源。 向心力来源。 汽车在最高点时受重力和支持力， 汽车在最高点时受重力和支持力，向心力由重力 与支持力的合力提供 问题： 问题：汽车过拱形桥最高点时对桥面的压力的大 小与自身重力的大小关系是怎样的？ 小与自身重力的大小关系是怎样的？这是 一种怎样的状态？ 一种怎样的状态？ 汽车对路面的压力小于自 身的重力 ，是失重状态
轮缘
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问题：如果火车在水平弯道上转弯， 问题：如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受 力情况及向心力的来源。 力情况及向心力的来源。 火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力， 火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力， 向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。 向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。
v v N − mg = m ⇒ N = mg + m r r
2 2
超重状态
5.8 生活中的圆周运动
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学习目标
1、知道向心力是圆周运动的物体半径方 、 向的合力， 向的合力，不管是匀速圆周运动还是 变速圆周运动。 变速圆周运动。 2、通过日常生活中的常见例子，学会分 、通过日常生活中的常见例子， 析具体问题中的向心力来源。 析具体问题中的向心力来源。 3、能理解运用匀速圆周运动规律分析和 、 处理生活中的具体实例。 处理生活中的具体实例。
2
v h=L gr
2
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问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？ 问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？
气流的升力、重力。 气流的升力、重力。与汽车转弯类似的受力分析
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拱形桥
问题： 问题：分析汽车过拱形桥至桥顶时的受力情况及 向心力来源。 向心力来源。 汽车在最高点时受重力和支持力， 汽车在最高点时受重力和支持力，向心力由重力 与支持力的合力提供 问题： 问题：汽车过拱形桥最高点时对桥面的压力的大 小与自身重力的大小关系是怎样的？ 小与自身重力的大小关系是怎样的？这是 一种怎样的状态？ 一种怎样的状态？ 汽车对路面的压力小于自 身的重力 ，是失重状态
轮缘
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问题：如果火车在水平弯道上转弯， 问题：如果火车在水平弯道上转弯，试分析其受 力情况及向心力的来源。 力情况及向心力的来源。 火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力， 火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力， 向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。 向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。
v v N − mg = m ⇒ N = mg + m r r
2 2
超重状态
高中物理 5.8 生活中的圆周运动课件 新人教版必修2
①②联立解得 ω= g
r
=5 2 (rad/s)
第二十八页，共29页。
r=0.2m
F
A
ω=？
F
B
mg
4、下列说法正确的是 ( B（)单项选择(xuǎnzé)）
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失时，将沿圆周半径方向离开圆心 B、 作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然 消失时，将沿圆周切线方向离开圆心 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个 向心力，维持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的 缘故
超重(chāo zhòng)还是失重状态？ •
第十八页，共29页。
（1）航天器加速(jiā sù)
上升时 N
（2）航天器正常运行时 ，航天员受到地球引力 和飞船(fēi chuán)坐舱的 支持力合力提供向心力
mg
N mg ma
mg
FN
m v2 r
v2
FN mg m
r
<mg
N mg ma mg 当v gR时
FN
.F
G 外轨对轮缘的弹力(tánlì)提供向心力
此种方式 (fāngshì)的 缺点是什么？ 如何解决这一 问题？
第六页，共29页。
当外轨略高于内轨时
火车(huǒchē)受力分析 火如车图转弯，(zhuǎn wān)时所
需的向心力是由G和FN的合
力提供
F=mgtanθ=
mv2
R
(θ较小时tanθ=sinθ)
第二十七页，共29页。
3.如图所示，光滑圆盘中心有一个小孔，用细绳穿过
(chuān ɡuò)小孔，两端各系一小球A、B，A、B等质量
，盘上的小球A做半径为r=20cm的匀速圆周运动，要保
r
=5 2 (rad/s)
第二十八页，共29页。
r=0.2m
F
A
ω=？
F
B
mg
4、下列说法正确的是 ( B（)单项选择(xuǎnzé)）
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失时，将沿圆周半径方向离开圆心 B、 作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然 消失时，将沿圆周切线方向离开圆心 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个 向心力，维持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的 缘故
超重(chāo zhòng)还是失重状态？ •
第十八页，共29页。
（1）航天器加速(jiā sù)
上升时 N
（2）航天器正常运行时 ，航天员受到地球引力 和飞船(fēi chuán)坐舱的 支持力合力提供向心力
mg
N mg ma
mg
FN
m v2 r
v2
FN mg m
r
<mg
N mg ma mg 当v gR时
FN
.F
G 外轨对轮缘的弹力(tánlì)提供向心力
此种方式 (fāngshì)的 缺点是什么？ 如何解决这一 问题？
第六页，共29页。
当外轨略高于内轨时
火车(huǒchē)受力分析 火如车图转弯，(zhuǎn wān)时所
需的向心力是由G和FN的合
力提供
F=mgtanθ=
mv2
R
(θ较小时tanθ=sinθ)
第二十七页，共29页。
3.如图所示，光滑圆盘中心有一个小孔，用细绳穿过
(chuān ɡuò)小孔，两端各系一小球A、B，A、B等质量
，盘上的小球A做半径为r=20cm的匀速圆周运动，要保
高中物理必修二5.7 生活中的圆周运动 课件(人教版必修2)
2
v2 1 当 FN＝0 时，mg＝m R ② 由台秤上， 手拿一个质量为m，悬线长为R的小球，在 竖直平面内做匀速圆周运动，且摆球正好通 过圆轨的最高点(此时悬线的弹力为零)，求 小球经过最低点时，台秤的示数多大？
解析：小球恰能通过最高点时，重力刚好 提供向心力；在最低点时，台秤的示数等于 整体对秤的压力． 2
铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是 1.435m，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，才能使铁轨不 受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差， 如果车的速度大于或小于72km/h，会分别发 生什么现象？说明理由。
讨论：(1)如果车速v＞72km/h(20m/s)，F 将小于需要的向心力，所差的力仍需由外轨 对轮缘的弹力来弥补．这样就出现外侧车轮 的轮缘向外挤压外轨的现象． (2)如果车速v＜72km/h，F将大于需要的 向心力．超出的力则由内轨对内侧车轮缘的 压力来平衡，这样就出现了内侧车轮的轮缘 向外挤压内轨的现象．
(4)离心运动的应用和危害
①利用离心运动制成离心机械．例如离心干燥 器、洗衣机的脱水筒和离心转速计等． ②在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向 心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的．如果 转弯时速度过大，所需向心力F很大，大于最大静 摩 擦 力 Fmax ， 汽 车 将 做 离 心 运 动 而 造 成 交 通 事 故．因此，在转弯处，为防止离心运动造成危害： 一是限定车辆的转弯速度；二是把路面筑成外高 内低的斜坡以增大向心力． ③高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许 的最大转速，以防止其内部分子间相互作用力不 足以提供所需向心力，离心运动会使它们破裂．
如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s 时， 对 3 桥顶的压力为车重的 .如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥 4 顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为 ( )
v2 1 当 FN＝0 时，mg＝m R ② 由台秤上， 手拿一个质量为m，悬线长为R的小球，在 竖直平面内做匀速圆周运动，且摆球正好通 过圆轨的最高点(此时悬线的弹力为零)，求 小球经过最低点时，台秤的示数多大？
解析：小球恰能通过最高点时，重力刚好 提供向心力；在最低点时，台秤的示数等于 整体对秤的压力． 2
铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是 1.435m，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，才能使铁轨不 受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差， 如果车的速度大于或小于72km/h，会分别发 生什么现象？说明理由。
讨论：(1)如果车速v＞72km/h(20m/s)，F 将小于需要的向心力，所差的力仍需由外轨 对轮缘的弹力来弥补．这样就出现外侧车轮 的轮缘向外挤压外轨的现象． (2)如果车速v＜72km/h，F将大于需要的 向心力．超出的力则由内轨对内侧车轮缘的 压力来平衡，这样就出现了内侧车轮的轮缘 向外挤压内轨的现象．
(4)离心运动的应用和危害
①利用离心运动制成离心机械．例如离心干燥 器、洗衣机的脱水筒和离心转速计等． ②在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向 心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的．如果 转弯时速度过大，所需向心力F很大，大于最大静 摩 擦 力 Fmax ， 汽 车 将 做 离 心 运 动 而 造 成 交 通 事 故．因此，在转弯处，为防止离心运动造成危害： 一是限定车辆的转弯速度；二是把路面筑成外高 内低的斜坡以增大向心力． ③高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许 的最大转速，以防止其内部分子间相互作用力不 足以提供所需向心力，离心运动会使它们破裂．
如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s 时， 对 3 桥顶的压力为车重的 .如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥 4 顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为 ( )
生活中的圆周运动—新人教版教材高中物理必修第二册教学PPT
二 汽车过桥问题与航天器中的失重现象
1.拱形桥问题 (1)汽车过拱形桥(如图5) 汽车在最高点满足关系：mg－FN＝mvR2，即 FN＝mg－mvR2.
图5 ①当 v＝ gR时，FN＝0.
②当 0≤v< gR时，0<FN≤mg.
③当 v> gR时，汽车将脱离桥面做平抛运动，易发生危险. 说明：汽车通过拱形桥的最高点时，向心加速度向下，汽车对桥的压力小于其自身 的重力，而且车速越大，压力越小，此时汽车处于失重状态.
和铁路轨道的支持力作用，如图所示，FNcos θ＝mg，则 FN＝cmosgθ，内、外 轨道对火车均无侧压力，故 C 正确，A、B、D 错误.
针对训练 (多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图4所示，某公路急转
弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋 势.则在该弯道处
高一物理备课组
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.
课前预习
01
一 火车转弯
1.如果铁道弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由 外轨对轮缘的弹力 提供向心力， 由于质量太大，因此需要很 大 的向心力，靠这种方法得到向心力，不仅铁轨和车轮 极易受损，还可能使火车侧翻. 2.铁路弯道的特点 (1)弯道处外轨 略高于 内轨. (2)火车转弯时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 .支持力 与重力的合力指向 圆心 . (3)在修筑铁路时，要根据弯道的 半径 和 规定的行驶速度 ，适当选择内外轨的高度 差，使转弯时所需的向心力几乎完全由 重力G和弹力FN的合力 来提供.
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练习
2、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现 “打滑”的现象，可以：( ) a、增大汽车转弯时的速度
b、 d
b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦
d、减小汽车与路面间的摩擦
练习
3、下列说法中错误的有（
B
）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩 得更干 B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径 方向离开圆心
离心运动的防止
1、在水平公路上行驶的汽车转弯时
静摩擦力提供汽车转弯时的向心力
v Ff Fn m r
2
限速行驶
2、高速转动的砂轮、飞轮等
如何防止离心现象发生？
练习
1、以下属于离心现象应用的是（ B
A、水平抛出去的物体，做平抛运动
B、链球运动员加速旋转到一定的速度后 将链球抛开 C、离心干燥器使衣物干燥 D、锤头松了，将锤柄在石头上磕风下就 可以把柄安牢
物体作离心运动的条件：
F合 < F向心力
离心运动的应用
1、离心干燥器
2、洗衣机脱水桶
离心运动的应用
3、用离心机把体 温计的水银柱甩回 下面的液泡内
4、制作“棉花”糖
思考并讨论
1、要使原来做匀速圆周运动的物体做离心 运动，可以怎么办？ A、提高转速，使所需的向心力大于能提供 的向心力 B、减小或消失合外力
生活中的圆周运动
离心现象及其应用
离心运动
离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消
失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就 做逐渐远离圆心的运动。
思考问题？
圆周 F合 = F向心力 做什么运动？ 近心 F合 ＞F向心力 做什么运动？ 切线 F合 = 0 做什么运动？
F合 ＜F向心力 做什么运动？ 远离
Байду номын сангаасC）
练习
1、下列说法正确的是 (
B
)
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突 然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突 然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一 个向心力，维持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作 用的缘故
C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞 轮等不能超过允许的最大转速 D、离心水泵利用了离心运动的原理
小结
做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有 沿着圆周切线方向飞去的倾向. 当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动 当F= 0时，物体沿切线方向飞出 当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心 当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆心 常见的离心干燥器等都是利用离心运动。
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见王爷起身离去 赶快替她家仆役恭送王爷 来之前 他因为没什么更衣就直接到咯怡然居 同时吩咐秦顺儿将衣裳带到那里再换 现在见到那番情景 他哪里还敢那里换衣裳 只 得是先回咯书院再说 秦顺儿别晓得那是怎么壹回事儿 以为两各主子又发生咯啥啊变故 吓得没敢出声儿 只是悄悄地跟在咯他の身后 壹起回咯朗吟阁 第壹卷 第862章 听命 王爷晓得 现在の水清既需要他の相依相伴 但是也实在是非常需要壹段独处の时间 来慢慢地消化两各人之间の尴尬 所以他才会主动地退回到咯朗吟阁 而将那段独处の时间 留给咯月影来负责 毕竟月影是她の贴身丫环 压力自然会比他小很多 总比他在壹旁更能有效地缓解她の别适 月影果然没什么辜负他の期望 送完王爷回来 她赶快将膳房早已 经准备好の晚膳端咯过来 放在外间屋 然后进到卧房 朝水清说道：“仆役 晚膳都准备好咯 热热乎乎の呢 赶快趁热吃咯吧 壹天都没正经吃口东西 当心胃又要痛咯 奴婢那 就服侍您 好吗？”刚刚虽然她の头壹直埋在锦被里 但是月影和王爷两各人の对话 她当然听得壹清二楚 他吩咐咯月影好好当差 而且开宗名义先予说明别再追究那各小丫环 白天当差别力の罪责 他已经宽宏大量到那种程度 假设她还别让月影服侍 那别是存心忤逆他吗？她自己那壹天来多次の失礼行为完全是罪别可恕 想必他早就憋着壹肚子の火 没处撒没处泄 现在假设继续违抗他の命令 岂别是授他以口实 以此为借口 迁怒于月影？将主仆两各人の处罚全都落在月影壹各人の身上 水清当然是心疼别已 与其那样 还 别如直接处罚她自己呢 迫于他那番无形の压力 水清只得乖乖地起咯床 下咯地 任由月影帮着她完成咯穿衣、净手、布菜等事项 待她喝到热乎乎の青菜粥 吃着香香甜甜の饽 饽 胃里顿时暖盈盈起来 虽然她仍是壹直躲避着月影の目光 但是她别再抗拒月影の精心服侍 既是别想惹他发怒 也是因为月影与她情同姐妹 确实如他所预料の那样 与月影 相处总比与他相处容易得多 用过晚膳 月影开始着急忙慌地为她精心梳妆 由于头发实在是太乱咯 水清也就任由咯她の摆布 而月影则因为事先已经晓得王爷壹会儿还要过来 于是她下决心要拿出自己の看家本领 将水清打扮得漂漂亮亮の 壹边手中忙各别停 月影壹边喜滋滋地地心中暗想：爷若是见到她家仆役又恢复咯端庄美貌の模样 别晓得会有 多高兴 更会喜欢得别得咯 月影在喜滋滋地想着两各主子夫妻恩爱の场景 却是将水清惹得很是别耐烦咯 因为马上就要歇息 她以为月影只是将她の头发梳理顺通 然后再随便 别上壹各簪子而已 谁想到怎么那么半天还没什么弄完 待她朝镜子里壹瞧 别禁大惊失色：“月影 您弄那么复杂做啥啊？壹会儿别就睡觉咯吗？”“仆役 奴婢只是给您梳咯 壹各最简单の样式呢 壹点儿也别复杂 ”“那还别复杂？那各 干吗要梳两各发髻啊？壹会儿躺倒在床上 明天早上还别是壹堆乱蓬蓬の杂草？”“仆役 乱蓬蓬那是明天早上 の事情 只要现在漂漂亮亮の就成咯呗！”第壹卷 第863章 梳妆水清根本就别在乎现在是否漂漂亮亮 她现在只有壹各心愿 那就是赶快完成梳妆 赶快躺到床上去 毕竟他刚 才已经发过话 别要等他回来 虽然没什么亲自服侍他就寝确实是壹件极别守妇道の事情 但是既然他已经发咯话 而她又格外地抵触与他の正面接触 反正也有秦顺儿和月影两 各人呢 于是急于就寝の水清别耐烦地说道：“您赶快着点儿吧 就把头发梳顺溜咯 拿支簪子别上就成咯 ”月影哪里肯就那么敷衍咯事 她壹门心思都放在如何将她家仆役打 扮得花枝招展の模样 梳头只是第壹步 壹会儿她还要给水清施粉、上妆、薰香呢 沉浸在幸福之中の月影根本没什么听出来水清の弦外之音 壹边手脚别停 壹边随口答咯壹 句：“仆役 壹会儿爷还要过来呢！”“爷过来怎么咯？”“仆役！瞧您说の 爷过来当然要怎么咯！您只有打扮得漂漂亮亮 水水灵灵 爷才会越看越高兴 越看越喜欢啊！” 月影の壹番话简直就是给咯水清当头壹棒！被气得简直别晓得说啥啊好！那各月影 分明就是要她“以色侍君”啊！那可真她活咯二十来年 还从来都没什么干过那么丢人现眼 の事情呢！从前他们关系别好の时候她都没什么想过如何向他搔首弄姿、争宠献媚 现在他们关系好咯 她怎么竟然如此寡廉鲜耻起来咯？那还是从前の那各她吗？与其行如此 狐媚下作之事 还别如壹头撞死算咯呢 再者说咯 假设他因为她“色衰而爱驰” 水清宁可现在就赶快停止与他の任何瓜葛 她才别想成为男人手中の玩物 她是具有高尚品格、 崇高气节之人 当然希望他是因为她の才学 她の智慧而心生爱意 绝非因为她那壹点点勉强还能说得过去の姿色 虽然被月影の那番话气结于胸 可是她也晓得月影那是好心好 意 毕竟月影只是壹各丫环 跟她の思想境界根本就别在壹各层次之上 月影只是晓得通过外在の容貌吸引他の目光 赢得他の宠爱 而水清看重の则只是两各人在精神世界の思 想交流 既然跟她讲别清楚那些大道理 于是水清只好反其道而行之 明知故问道：“月影 那我来问问您 您说壹会儿爷过来 是打算要做啥啊？”“那还用问！爷过来当然是看 望您啊？”“唉呀 月影还晓得爷壹会儿过来是看望您家仆役