生活中的圆周运动PPT课件
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观看影片
注意观察： 赛车易发事故点在什么地方？
水平弯道和凸形路面
本节课内容
• 水平面内的圆周运动
• 竖直面内的圆周运动（仅限最高点 和最底点）
水平面内的圆周运动
(火车转弯为例)
观看影片
ห้องสมุดไป่ตู้
注意观察 铁轨弯道的特点
火车水平转弯时情况分析
内外轨道 一样高
车轮介绍
由外侧轨道对 车轮轮缘的挤 压力F提供
影片中赛车通过凸起的路面时，若减少事故， 你能否求出赛车在最高点的最大速度？
你的思路是？
思维拓展
汽 车 速 度 增 大
v
课后作业
思考与讨论
• 地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车 沿南北行驶，不断加速。请思考：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？此时汽车处于什么状态？驾驶员 与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各 部分间的压力是多少？驾驶员此时可能 有什么感觉？
F
弊端分析
车轮介绍
当外轨略高于内轨时
火车受力
竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持 力 N
N
F
火车的向心力来源
由G和N的合力 提供
h
G
例题
如图示 知 h , L,转 弯半径R,车轮对内 外轨都无压力,质量 为m的火车运行 的速率应该多大? h
N
F
L
火车拐弯应以规定速度行驶
学生练习
质量 m=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨 连线与水平面夹角为370 .弯道半径R=30m. (第一 二组做) (1)当火车的速度v1=10m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第三 四组做) (2)当火车的速度v2=15m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第五 六组做) (3)当火车的速度v3=20m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何?
本 节 小 结
书面作业
教材 P60 2 、3
小资料
飞车走壁
(海南汽车试验场)
• 海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道 路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性 能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高 速试车道， 南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈， 跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的 夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁 一般，真叫人惊叹不已。 • 有机会乘上试验车在高速跑道上奔驰一圈，感受更为 奇妙：从车内往外看，车好象是贴着斜壁，如履平地， 疾走如飞；而此时乘客的感觉，象是被一股力量紧紧 地吸住，如果挥动双手将有一种沉重感，这种感觉是 在一般跑道上无法感受到的。
当火车行驶速率v>v规定时， 外轨对轮缘有侧压力； 当火车行驶速率v<v规定时， 内轨对轮缘有侧压力。
N
N’
G 火车行驶速率v>v规定
N’
N
G
火车行驶速率v<v规定时
思维拓展及应用
山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？ 赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你 怎样设计转弯处的路面? 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗?
高速公路转弯处也是外高内底
（并且超车道比主车道更加倾斜）
海南汽车试验场
竖直面内的圆周运动 （最高点和最底点)
(汽车过桥为例)
实例分析
一、汽车过桥
1 2
3
以“凸形桥”为例分析：
N
汽车通过桥最高点时， 车对桥的压力
1、分析汽车的受力情况
2、找圆心
N
N
3、确定F合即F向心力的方向。
4、列方程
F合= G-N
G
·
• 学生分析汽车通过最底点时 车对桥 (过水路面)的压力
小结:比较三种桥面受力的情况 （超重？ 失重？）
N=G
实验验证
注意观察指针的偏转大小
拓展和应用
模拟“水流星”实 验 小球过“山车”实验
问题 水和小球在最高点受到哪些力作用?向心 力的来源是什么? 如果速率非常小，会有什么情况发生？
求：小球过“山车”在竖直平面内做圆 周运动的最高点临界速度（最小速度） （知小球过“山车”在竖直平面内做 圆周运动的半径为R）
注意观察： 赛车易发事故点在什么地方？
水平弯道和凸形路面
本节课内容
• 水平面内的圆周运动
• 竖直面内的圆周运动（仅限最高点 和最底点）
水平面内的圆周运动
(火车转弯为例)
观看影片
ห้องสมุดไป่ตู้
注意观察 铁轨弯道的特点
火车水平转弯时情况分析
内外轨道 一样高
车轮介绍
由外侧轨道对 车轮轮缘的挤 压力F提供
影片中赛车通过凸起的路面时，若减少事故， 你能否求出赛车在最高点的最大速度？
你的思路是？
思维拓展
汽 车 速 度 增 大
v
课后作业
思考与讨论
• 地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车 沿南北行驶，不断加速。请思考：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？此时汽车处于什么状态？驾驶员 与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各 部分间的压力是多少？驾驶员此时可能 有什么感觉？
F
弊端分析
车轮介绍
当外轨略高于内轨时
火车受力
竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持 力 N
N
F
火车的向心力来源
由G和N的合力 提供
h
G
例题
如图示 知 h , L,转 弯半径R,车轮对内 外轨都无压力,质量 为m的火车运行 的速率应该多大? h
N
F
L
火车拐弯应以规定速度行驶
学生练习
质量 m=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨 连线与水平面夹角为370 .弯道半径R=30m. (第一 二组做) (1)当火车的速度v1=10m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第三 四组做) (2)当火车的速度v2=15m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何? (第五 六组做) (3)当火车的速度v3=20m/s时,轨 道何处受侧压力?方向如何?
本 节 小 结
书面作业
教材 P60 2 、3
小资料
飞车走壁
(海南汽车试验场)
• 海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道 路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性 能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高 速试车道， 南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈， 跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的 夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁 一般，真叫人惊叹不已。 • 有机会乘上试验车在高速跑道上奔驰一圈，感受更为 奇妙：从车内往外看，车好象是贴着斜壁，如履平地， 疾走如飞；而此时乘客的感觉，象是被一股力量紧紧 地吸住，如果挥动双手将有一种沉重感，这种感觉是 在一般跑道上无法感受到的。
当火车行驶速率v>v规定时， 外轨对轮缘有侧压力； 当火车行驶速率v<v规定时， 内轨对轮缘有侧压力。
N
N’
G 火车行驶速率v>v规定
N’
N
G
火车行驶速率v<v规定时
思维拓展及应用
山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？ 赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你 怎样设计转弯处的路面? 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗?
高速公路转弯处也是外高内底
（并且超车道比主车道更加倾斜）
海南汽车试验场
竖直面内的圆周运动 （最高点和最底点)
(汽车过桥为例)
实例分析
一、汽车过桥
1 2
3
以“凸形桥”为例分析：
N
汽车通过桥最高点时， 车对桥的压力
1、分析汽车的受力情况
2、找圆心
N
N
3、确定F合即F向心力的方向。
4、列方程
F合= G-N
G
·
• 学生分析汽车通过最底点时 车对桥 (过水路面)的压力
小结:比较三种桥面受力的情况 （超重？ 失重？）
N=G
实验验证
注意观察指针的偏转大小
拓展和应用
模拟“水流星”实 验 小球过“山车”实验
问题 水和小球在最高点受到哪些力作用?向心 力的来源是什么? 如果速率非常小，会有什么情况发生？
求：小球过“山车”在竖直平面内做圆 周运动的最高点临界速度（最小速度） （知小球过“山车”在竖直平面内做 圆周运动的半径为R）