生活中的圆周运动视频
高中物理必修二生活中的圆周运动之汽车过桥 高中物理必修课件PPT 人教版
即 FN
-
G
m
V2 R
所以 FN
mg
m
V2 R
由于FN FN’所以FN’ mg
A．汽车对桥面的压力大于汽车的重力mg，此时汽车处于超重状态； B.汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越大。
当堂小练
4
5
解：（1）汽车在最低点受到的支持力最大，此时速度最大，根
据牛顿定律得：ຫໍສະໝຸດ 代入数据，解得：v＝10m/s．
汽车过拱形桥
FN F合（提供向心力）
即 G - FN
m
V2 R
所以
FN
mg
-m
V2 R
当v gR，FN 0
v gr
当v等于v临界时汽车对桥的压力为零。
当ｖ大于ｖ临界时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。
当ｖ小于ｖ临界时，汽车达不到拱形桥的最高点。
汽车过凹形桥
FN F合（提供向心力）
高中物理必修二第五章曲线运动
第七节 生活中的圆周运 动
汽车过拱桥
目录
导入 知识讲解
课堂练习 知识小结
汽车过桥
FN
V0
G
汽车过拱形桥
FN F合（提供向心力）
即 G - FN
m
V2 R
所以 FN
mg
-m
V2 R
由于FN FN’所以FN’ mg
A．汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg，此时汽车处于失重状态； B.汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。
谢谢观看
备注：过山车视频和飞车视频源自腾讯视频
（2）当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律
得：
代入数据，解得：N′＝1.0×105N．根据牛顿
生活中的圆周运动
N
员受到的地球引力近似等于他在地面测得的 体重mg） F
F万
四、离心运动
当F合＝mw2r时，物体做匀速圆周运动 当F合＜ mw2r时，物体逐渐远离圆心运动 当F合＝0时，物体沿切线方向飞出 当F合> mw2r时，物体做逐渐靠近圆心的运动
生活中的圆周运动
一、火车转弯问题（水平面的圆周运动）
1、内外轨道一样高
N
F
2、实际应用中的处理
N
G
向心力由外侧轨道对车 轮轮缘的挤压力F提供
G
向心力由重力G和支持 力N的合力提供
当轨道平面与水平面之间的夹角为θ，转弯 半径为R时，质量为m的火车行驶速度v0多 大轨道才不受挤压？
FN
θБайду номын сангаас
F合
G
θ
L
h
二、拱形桥
1．质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径
为R，试画出汽车受力分析图，并求出汽车通过桥的最高点时对
桥的压力．汽车的重力与汽车对桥的压力谁大？V越大，压力如 何变化？
FN
mg
二、拱形桥
2．当汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车 的重力大还是小呢？ FN
mg
三、航天器中的失重现象
做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失 或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐 远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。
四、离心现象的应用与危害
应用
危害
5.7生活中的圆周运动汽车过拱桥
2.98X104N ;1.78X104m/s;30m/s
练习： 1．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
桥面的压力情况，以下说法正确的是………( B)C
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.汽车对桥面的压力小于汽车的重力 D．汽车对桥面的压力大于汽车的重力
2．如图6．8-9所示，圆弧形拱桥AB的圆弧半径为40 m，桥高l0m，一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重 的1/2，汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰 无压力，汽车的落地点离AB中点P多远?
14m／s ； 28m
小结
一、凹桥
F - mg
=
V2 m
N
R
v
V2
F = mg + m
N
R
FN > G
二、凸桥
v2 mg - F = m
NR
v
v2
F = mg - m
N
R
当V= gr 时，压力FN为零。
航天员处于完全失重状态
作业：
书P30-----2、3两题
巩固练习：如图所示， 汽车质量为1.5 ×104 kg， 以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面。 桥面圆弧半径为15m。如果桥面承受的最大压 力不得超过2.0 ×105N，求： （1）汽车允许的最大速率是多少? （2）汽车以此速率驶过桥面的最小压力是多 少?( g 取10m/s2)
力越小。当 V= gr 时，压力FN为零。 处于完全失重状态。
例：一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m 的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：
人教版高一物理必修第二册《生活中的圆周运动》评课稿
人教版高一物理必修第二册《生活中的圆周运动》评课稿1. 引言《生活中的圆周运动》是人教版高一物理必修第二册中的一章，主要介绍了生活中常见的圆周运动及其相关概念和应用。
本评课稿旨在对该章节进行详细评析和分析，以帮助教师更好地教授该章内容。
2. 教材内容分析• 2.1 圆周运动的概念圆周运动是指物体在一个固定轨道上做匀速运动的现象，例如月球围绕地球的运动。
教材通过生活中的例子进行解释，帮助学生理解圆周运动的概念。
• 2.2 圆周运动的特征教材介绍了圆周运动的特征，包括运动物体保持匀速、向心力和离心力的作用等。
这些特征有助于学生理解圆周运动的本质和规律。
• 2.3 圆周运动的应用教材还介绍了圆周运动在生活中的一些应用，如摩天轮、离心机等。
这些实例帮助学生将所学知识与实际生活联系起来，增加学习的实用性。
3. 教学目标• 3.1 知识目标通过学习本章内容，学生应该能够：–了解圆周运动的概念和特征；–掌握圆周运动中的向心力和离心力的计算方法；–掌握圆周运动的应用领域；–熟悉一些与圆周运动相关的实验方法和实验现象。
• 3.2 能力目标通过本章的学习，学生应该能够：–运用所学知识解决与圆周运动有关的问题；–分析生活中的实际例子，理解其中涉及的圆周运动原理；–运用科学的方法进行实验，观察并记录圆周运动现象。
• 3.3 情感目标通过本章的学习，培养学生的实际应用能力和创新思维，并增强他们对物理学科的兴趣和热爱。
4. 教学重点和难点• 4.1 教学重点重点教学内容应放在以下方面：–圆周运动的概念和特征的讲解；–向心力和离心力的计算方法的教学；–圆周运动在日常生活中的应用的介绍；–激发学生对该章节内容的兴趣。
• 4.2 教学难点在教学过程中，可能会遇到以下难点：–学生对向心力和离心力的理解和计算；–学生对圆周运动在实际应用中的理解和应用；–如何培养学生的实际应用能力和创新思维。
5. 教学方法与策略• 5.1 教学方法为了达到较好的教学效果，建议采用以下教学方法：–情景教学法：使用具体的实例来引导学生理解圆周运动的概念和特征。
生活中的圆周运动070523
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
Байду номын сангаас
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
生活中的圆周运动
1、物体做圆周运动时，受力有何共同点 ？
2、向心力的特点
太阳与行星间的引力
开普勒在前人的基础上，经过计算总结 出了他的三条定律 请同学们从运动的描述角度思考，开普 勒行星运动定律的物理意义？ 开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎 样表述的？
太阳与行星间的引力
开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎 样表述的？
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
4 生活中的圆周运动
FN′＝
G＋mvR2
__________
汽车对路面的 汽车对路面的
压力小于汽车 压力大于汽车
结论
的重力，而且 的重力，而且 汽车速度越 汽车速度越
大，对桥的压 大，对路面的
力___越___小___ 压力__越__大___
9
[思考判断] (1)汽车驶过拱形桥最高点，对桥的压力可能等于零。( √ ) (2)汽车过拱形桥或凹形路面时，向心加速度的方向都是竖直向上的。( × ) (3)汽车驶过凹形路面最低点时，对路面的压力一定大于重力。( √ )
s，轿车到达水平路面时速度的大小
v＝
v22＋（gt）2＝40 m/s，速度方向与水平方向夹角的余弦值 cos α＝vv2＝0.75。
答案 (1)1.78×104 N (2)30 m/s (3)40 m/s 0.75
29
[针对训练2] 如图所示，一质量为m的汽车，以某一速度通过凸形路面的最高处时对 路面的压力为F1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则( )
B.增加内、外轨的高度差 D.增大弯道半径
19
解析 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： 即 F＝mgtan θ，而 F＝mvR2，故 gRtan θ＝v2，若使火车经弯道时的速度 v 减小，则可以减小倾角 θ，即减小内、外轨的高度差，或者减小弯道半径 R， 故选项 A、C 正确，B、D 错误。 答案 AC
21
[针对训练1] 关于铁路转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) 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，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.以上说法都不对 解析 列车转弯时实际是在做圆周运动，若内轨和外轨一样高，则列车做圆周运动 的向心力由外轨对轮缘的弹力提供，但由于列车质量太大，轮缘与外轨间的弹力太 大，铁轨与车轮极易受损，可能造成翻车事故；若转弯处内轨高于外轨，列车在转 弯时由于自身重力和离心的原因有向外倾倒的可能；若转弯处外轨比内轨略高，此 时列车转弯所需的向心力可由列车的重力和铁轨的支持力的合力提供，选项C正确。 答案 C
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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专题 生活中的圆周运动、水平面内和竖直面内的圆周运动 高一物理 (人教版2019)(解析版)
专题06 生活中的圆周运动、水平面内和竖直面内的圆周运动一、火车、自行车、汽车转弯问题1．高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。
弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。
当火车以规定速度通过弯道时，内低外高的轨道均不受挤压，则下列说法正确的是（ ）A ．当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力B ．若要降低火车转弯时的规定速度，可减小火车的质量C ．若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的坡度D ．当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压内轨 【答案】C【解析】A. 当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故A 错误；B.合力提供向心力，即2tan v mg m rθ=则tan v gr θ故B 错误；C.根据公式tan v gr θ=θ增大时，规定速度也增大，故C 正确；D.当火车的速度大于规定速度时，则受到外轨弹力与重力和支持力的合力一起提供向心力，使火车继续做圆周运动，所以火车将挤压外轨，故D 错误。
故选C 。
2．列车转弯时的受力分析如图所示，铁路转弯处的圆弧半径为R ，两铁轨之间的距离为d ，内外轨的高度差为h ，铁轨平面和水平面间的夹角为α（α很小，可近似认为tan sin αα≈），下列说法正确的是（）A．列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用B．列车过转弯处的速度gRh vd =C．列车过转弯处的速度gRh vd <D．若减小α角，可提高列车安全过转弯处的速度【答案】B【解析】A．列车转弯时受到重力、支持力，重力和支持力的合力提供向心力，A错误；B．当重力和支持力的合力提供向心力时，则2tanv hm mg mgR dα==解得gRhvd=不会挤压内轨和外轨，B正确；C．列车过转弯处的速度gRhvd<转弯所需的合力tanF mgα<故此时列车内轨受挤压，C错误；D．若要提高列车速度，则列车所需的向心力增大，故需要增大α，D错误。
高中物理生活中的圆周运动专题讲解
生活中的圆周运动要点一、静摩擦力提供向心力的圆周运动的临界状态 要点诠释：1、水平面上的匀速圆周运动，静摩擦力的大小和方向物体在做匀速圆周运动的过程中，物体的线速度大小不变，它受到的切线方向的力必定为零，提供向心力的静摩擦力一定沿着半径指向圆心。
这个静摩擦力的大小2f ma mr ω==向，它正比于物体的质量、半径和角速度的平方。
当物体的转速大到一定的程度时，静摩擦力达到最大值，若再增大角速度，静摩擦力不足以提供物体做圆周运动所需要的向心力，物体在滑动摩擦力的作用下做离心运动。
临界状态：物体恰好要相对滑动，静摩擦力达到最大值的状态。
此时物体的角速度rgμω=（μ为最大静摩擦因数），可见临界角速度与物体质量无关，与它到转轴的距离有关。
2、水平面上的变速圆周运动中的静摩擦力的大小和方向无论是加速圆周运动还是减速圆周运动，静摩擦力都不再沿着半径指向圆心，静摩擦力一定存在着一个切向分量改变速度的大小。
如图是在水平圆盘上的物体减速和加速转动时静摩擦力的方向：（为了便于观察，将图像画成俯视图）【典型例题】类型一、生活中的水平圆周运动 例1（多选）、（2015 安阳二模）如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A 、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A ．B 的向心力是A 的向心力的2倍B ．盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍C ．A 、B 都有沿半径向外滑动的趋势D ．若B 先滑动，则B 对A 的动摩擦因数A μ小于盘对B 的动摩擦因数B μ 【答案】BC【解析】因为A 、B 两物体的角速度大小相等，根据2n F mr ω=，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等；对A 、B 整体分析，22B f mr ω=，对A 分析，有2A f mr ω=，知盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍，则B 正确；A 所受的摩擦力方向指向圆心，可知A 有沿半径向外滑动的趋势，B 受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故C 正确；对AB 整体分析，222B B mg mr μω=，解得：B B grμω=，对A 分析，2A A mg mr μω=，解得A A grμω=，因为B 先滑动，可知B 先到达临界角速度，可知B 的临界角速度较小，即B A μμ<，故D 错误。
高一物理生活中的圆周运动以及模型
高一物理生活中的圆周运动以及模型高一物理生活中的圆周运动以及模型圆周运动在我们的生活中无处不在。
从地球公转的运动，到车轮不断旋转的场景，都是我们日常所接触到的圆周运动案例。
那么，我们应该如何通过模型来更好地了解圆周运动呢？在本文中，将为大家详细介绍圆周运动及其模型。
一、圆周运动的基本概念圆周运动是指一个物体绕着同心圆运动的过程。
其中，物体的运动轨迹为圆周，圆心为轴心。
在物体绕着同心圆运动的过程中，可以比较清晰地看到运动的周期性、旋转方向、角速度等特征。
二、圆周运动的公式对于圆周运动，我们可以通过以下公式来进行计算1. 圆周运动的速度公式：v = 2πr÷T其中，v为速度，r为圆周半径，T为周期2. 圆周运动的角速度公式：ω = 2π÷T其中，ω为角速度，T为周期3. 圆周运动的向心加速度公式：a = v²÷r 或a = ω²r其中，a为向心加速度，v为速度，r为圆周半径，ω为角速度三、圆周运动的模型1. 均匀圆周运动模型均匀圆周运动指的是物体沿着半径相等且时间相等的圆弧运动的过程。
在这种情况下，物体在同一段时间内所旋转的角度相同，角速度不变，速度也不变。
因此，我们可以通过简单的公式计算出速度、角速度等。
2. 非均匀圆周运动模型非均匀圆周运动指的是物体沿着半径不等或时间不等的圆弧运动的过程。
由于半径、时间的不同，物体在相同时间内所旋转的角度就会不同，角速度也会发生变化。
因此，我们需要更加复杂的公式来计算速度、角速度等。
四、圆周运动的应用1. 摩托车甩尾摩托车甩尾是一种基于圆周运动的极限运动。
通过使摩托车侧滑时绕圆周运动，骑手可以通过调整路线，达到加速或者刹车等目的。
2. 银河系环形摆动在银河系中，恒星和气体等物体绕着银河系中心旋转，这就是一种基于圆周运动的现象。
而由于各种因素的干扰，这种圆周运动会产生摆动，产生银河系的环形构造。
这为我们研究宇宙结构构造提供了重要线索。
物理课STEAM案例《生活中的圆周运动》
物理课STEAM案例《生活中的圆周运动》就物理学科而言，其本身就与技术和工程有潜在的联系。
在中学物理教学中开展STEM教育模式：学生通过教师创设的物理情境，经历理论回顾、问题分析、方案设计、模型制作以及改进应用等步骤，逐步学会运用物理学知识解决实际的工程技术问题。
教学目标情境引入设置问题播放视频：教师播放胶济铁路脱轨事故新闻，通过新闻案例，创设物理情境，引导学生思考为何火车超速会引起脱轨。
设计意图：利用真实的新闻案例，给学生强烈的视觉冲击，激发研究兴趣。
知识讲解理清思路演示实验１：教师演示水流星实验，即提着水桶使其在竖直平面内做圆周运动。
学生观察桶内水的运动状态。
教师提问：水为什么没有洒出来？受力分析：教师带领学生以桶运动至最高点为例进行受力分析（如图１），引导学生得出重力，桶底的弹力提供了向心力，且重力全部提供了向心力，因此水未洒出。
教师追问：如果减慢环绕速度，实验能否成功？演示实验2：教师减慢速度环绕水桶，环绕过程中水洒出。
教师提问：为何速度减慢，水会洒出来？回顾知识：教师在学生思考时予以提示，向心力的表达式这个式子表示了一定质量的物体，以一定的线速度，一定的轨道半径做匀速圆周运动时，需要向心力的大小，即体现出向心力的需求量。
但要解决实际问题，重要的是把向心力的来源分析清楚，即分析向心力的提供量。
水流星实验中，只有当向心力的需求量等于提供量，实验才能成功，减慢了环绕速度，使得减小，重力不需要全部用来提供向心力，因此水洒了出来。
教师提问：根据这一思路，能否解决火车脱轨问题？形成初步猜想：教师引导学生思考，火车本身质量很大，又以高速经过弯道，即很大，按照上述思路，一定是给火车提供向心力的“源头”出现了问题。
火车在铁轨上行驶，那么向心力的来源一定与铁轨有关。
设计意图：注重学生的前认知，引导学生在前认知基础上进行深层加工。
通过分析生活中的物理情景和两次实验现象，对向心力概念、公式进行回顾，强化其科学基础（Ｓ），再将公式与实际问题相结合，帮助学生理清解决圆周运动问题的基本思路，即①找到向心力的来源即提供量；②计算向心力的需求量；③根据提供量、需求量的关系判定能否做圆周运动。
高中物理 专题5.7 生活中的圆周运动(讲)(基础版)(含解析)
5.7 生活中的圆周运动※知识点一、火车转弯问题1．火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图所示。
2．火车弯道的特点弯道处外轨高于内轨，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．火车转弯的向心力来源火车速度合适时，火车只受重力和支持力作用，火车转弯时所需的向心力完全由支持力和重力的合力来提供。
如图所示。
4．轨道轮缘压力与火车速度的关系(1)当火车行驶速率v等于规定速度v0时，内、外轨道对轮缘都没有侧压力。
(2)当火车行驶速度v大于规定速度v0时，火车有离心运动趋势，故外轨道对轮缘有侧压力。
(3)当火车行驶速度v小于规定速度v0时，火车有向心运动趋势，故内轨道对轮缘有侧压力。
★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，以减小车轮与路面之间的横向摩擦力。
★思考与讨论1、火车转弯时的运动是圆周运动，分析火车的运动回答下列问题：(1)如果轨道是水平的，火车转弯时受到哪些力的作用？需要的向心力由谁来提供？(2)靠这种方式迫使火车转弯有哪些危害？如何改进？提示：(1)火车受重力、支持力和外轨对火车的弹力，弹力提供火车转弯所需的向心力．(2)由于火车质量很大，转弯时需要的向心力很大，容易造成对外轨的损坏，同时造成火车脱轨．可以把弯道处建成外高内低的斜面，由重力和支撑力的合力提供合心力．2、如图为火车在转弯时的受力分析图，试根据图讨论以下问题：(1)设斜面倾角为θ，转弯半径为R，当火车的速度为多大时铁轨和轮缘间没有弹力，向心力完全由重力与支持力的合力提供？(2)当火车行驶速度v>v0＝gR tan θ时，轮缘受哪个轨道的压力？当火车行驶速度v<v0＝gR tan θ时呢？【典型例题】【例题1】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。
生活中的圆周运动--讲课比赛精品 课件
F
lv h gr
2
h
θ
mg
研究讨论
若v实 ≠v设会怎样？
v过大时：
外侧轨道与轮之间有弹力
v过小时：
外侧
内侧
内侧轨道与轮之间有弹力 θ
本节小结
掌握研究圆周运动的要点：
提供物体做匀速 圆周运动的力
v F =m r
2
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
课后讨论
将地球看成一个巨大的拱形桥，在拱形桥 上行驶的汽车只要速度足够大，就可以使压 力为0，此后汽车将做什么运动？
v mg m mg 路面是倾斜的 r ●研究对象？
●轨道平面？ ●受力分析 向心力来源？ ●选择规律，求解问题
二、汽车转弯
重力、支持力和 ●研究对象？ ●轨道平面？ 静摩擦力的合力 ●受力分析 向心力来源？
三、火车转弯
观察汽车和火车车轮的区别
火车车轮有突出的轮缘
三、火车转弯
●研究对象？ 静摩擦力？ ●轨道平面？ ●受力分析 向心力来源？轮缘和轨道之间的弹力 ●选择规律，求解问题
乘客会在“拱形桥”处“跳起来”。
二、汽车转弯
例2、一质量为m汽车在水平路面上的转弯半径 为r，车与水平路面的动摩擦因数为μ，若汽车在 水平弯道上恰好安全转弯，须满足什么条件？ 生活场景再现：在μ和r确定且车速要求 受力分析 提供向心力 较高的情况下，如高速公路或赛车车道转弯 FN 2 处，工程师做了怎样的设计？ Ff Ff
§5.7 生活中的圆周运动
第一课时
情景切入
圆周运动在生活中随处可见。
知识准备
1、物体做圆周运动时，受力有何特点？ 2、向心力的特点： 方向： 指向圆心。
生活中的圆周运动优质课
背景问题1、火车转弯：
θ很小时,sinθ≈tanθ
◆圆周运动(Circular motion)
N
生 铁路的弯道
活
中 (2) 外轨高内轨低时转弯
的 圆
mgtan mv2
r
此为火车 转弯时的
Fn
r
θ
周 mgsinmv2 设计速度
运
r
G
L
动
mgh mv2
h
θ
Lr
v ghr L
思考: (1)如果v行驶>v设计,情况如 何
生活中的圆周运动优质课
知识回顾
物体做圆周运动时，必须有力提供 向心力
向心力是按效果命名的力 • 向心力的特点
– 方向： – 总是指向圆心, 作用效果只改变速度 的方向， – 由物体在半径方向的合力提供。
– 大小：Fn
m
v2 r
物体作圆周运动的条件
提供物体做 圆周运动的力
，由物体受力情况决定
v2
F=m
么地方？
铁路的弯道处
背景问题1、火车转弯：
◆圆周运动(Circular motion)
生 1、铁路的弯道
活
中 (1)内外轨道一样高时转弯
的
FN
圆
周
运
动
GF
外轨对轮缘的弹力F 提供向心力F=F向
火车车轮受三个力： 重力、支持力、外 轨对轮缘的弹力.
怎么办
F m v2 r
由于该弹力是 由轮缘和外轨 的挤压产生的, 且由于火车质 量很大,故轮缘 和外轨间的相 互作用力很大, 易损坏铁轨.
(2)如果v行驶<v设计,情况如
背景问题1、火车转弯：
v 0
5.7生活中的圆周运动(2)汽车过拱桥
7
生活中的圆周运动
火车拐弯可以看作水平方向的匀速圆周运动，汽车 过拱桥和涵洞可以看成什么方向的圆周运动呢？这 两种情况的向心力分别由什么力提供呢？
学习目标
• 1、能正确求解汽车过桥类问题。 • 2、能解释航天器中失重现象
独立学习
• 阅读课本，完成清学稿上知识梳理部分
• 一、拱形桥 • 1．汽车过拱形桥时的运动特点 • 汽车过拱形桥时做圆周运动，所需向心力由 支持力提供．Fra bibliotek重力 和
2．汽车在凸形桥的最高点时
• 二、航天器中的失重现象 • 1．航天器中物体的向心力：由物体的重力G和航天器的 支持力提供，即G－FN＝m • (1)v＝ 时，航天员处于 完全失重 状态，即航天员
(或物体)对航天器无压力．
• (2)任何关闭了发动机又不受 完全失重 是一个 的环境． 阻力 的飞行器中，都
结论 • 航天器绕地球做近似地匀速圆周运动，此时重 力提供了向心力。航天器中的人随航天器一起 做匀速圆周运动，其向心力也是由重力提供的， 此时重力完全用来提供向心力，不对其他物体 产生压力，即里面的人和物处于完全失重状态。
拓展：
• 任何一个航天器，只要关闭了发动机，又不 受阻力（只受重力），里面的人和物也都处 于完全失重状态。
当v=
航天员处于完全失重状态
当堂训练
讨论
若汽车不在拱形桥的最高或最低点 时，又怎样求汽车对桥的压力呢？ （设桥的半径为R，车的质量为m， 车速为v，车所在半径与竖直方向的 夹角为θ）
F
f
v2 m g cos FN m R
（
研究与讨论
听说过飞车走壁吗？汽车有无可能做这 样的运动？若可能应满足怎样的条件？
高中物理粤教版2019必修二教案第三节 生活中的圆周运动
第三节 生活中的圆周运动第四节 离心现象及其应用学习目标：1.[科学思维]会分析汽车通过公路弯道和火车通过铁路弯道的受力情况。
2.[科学思维]会分析汽车通过拱形和凹形路面时的受力情况。
3.[科学态度与责任]理解离心现象，知道离心现象的应用和防止。
一、公路弯道1．汽车在水平公路上转弯时，向心力由车轮与路面间的静摩擦力来提供。
2．汽车在内低外高的倾斜路面上转弯时，重力和支持力的合力恰好可以提供汽车转弯所需的向心力。
二、铁路弯道1．火车车轮的特点：火车车轮有突出的轮缘，它在铁轨上可以起到限定方向的作用。
2．火车在水平轨道上转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，车轮受外轨的横向力作用，使火车获得转弯时所需的向心力。
3．火车在外轨略高于内轨的弯道上转弯时，借助火车受到的支持力和重力的合力提供部分向心力，减轻轮缘对轨道的挤压。
三、拱形与凹形路面汽车过拱形桥 汽车过凹形桥受力分析向心力F ＝mg －F N ＝m v 2r F ＝F N －mg ＝m v 2r 对桥的压力 F N ′＝mg －m v 2r F N ′＝mg ＋m v 2r 结 论 汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越大1．离心现象的概念做圆周运动的物体，在所受合力突然消失或不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。
2．离心现象的应用利用离心现象工作的机械叫做离心机械。
离心分离器、洗衣机脱水筒都是这样的机械。
3．离心运动的危害(1)由于离心现象，车辆转弯时易出现交通事故，因此在弯道处，都要对车辆进行限速。
(2)高速旋转的砂轮或材料破裂，会因碎片飞出造成事故，所以砂轮的外侧都需要加防护罩。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)做离心运动的物体一定受到离心力的作用。
(×)(2)离心运动的轨迹可能是直线也可能是曲线。
《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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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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