火车转弯和离心ppt课件
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______ m/s2． 两种错误
9
19页4．一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2 s，则物体在运动过程
中的任一时刻，速度随时间的变化率的大小为( )
A．2 m/s2 B．4 m/s2 C．0
D．4π m/s2
10
★★以下18班没讲 67是一类题，要掌握这类题的处理方式： 分别求线速度，角速度，向心加速度之比：
知识回顾：向心力
定义：做匀速圆周运动的物体，加速度（合外力）的方向始终与速度 v垂直，指向圆心。
我们把指向圆心方向的加速度叫做向心加速度，指向圆心方向的合力又叫做向心力。
作用效果：不做功，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
匀速圆周运动：线速度变、角速度不变、周期转速不变；向心加速度、向心力变
向心力的大小：Fn
用离心机把体 温计的水银柱 甩回玻璃泡内
29
30
二、汽车过桥
拱形桥
水平桥
F压＝FN＝mg
凹形桥
31
二、汽车过桥
O
情景1：如图，一质量为m的汽车在凹形桥上以速度υ前进，设
桥面的圆弧半径为R，试求汽车通过桥的最高点时对桥的压力。
mV 2 R
供★
需★
1.汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？
2.如果速度再大一点，供需关系？拽不住，做什么运动？
3.汽车转弯时要怎样才能防止离心现象的发生？
俯视图:
v
f静
25
四、离心运动
如右图示，一个物体做匀速圆周运动，请思考并回答：
问题9：所有有质量的物体都有惯性，该物体应沿着切线方
向飞出，但为什么没有飞出？
准备学案1-28页，课本，草稿本 周测题没讲到的题目做错的同学自己纠错拿给我看
4
l＝1 m的细线，m＝1 kg的小球(可视为质点)，光滑锥体顶端，锥面与
竖直方向的夹角θ ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周
运动的角速度为ω 时，球压紧椎面，求此时绳的拉力？.(g取10 m/s2，
结果可用根式表示)求： (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω 0至少为多大. (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω ′为多大.
3
自行车传动结构的示意图．其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮． (1)假设脚踏板每n秒转一圈，则大齿轮Ⅰ的角速度是 ________ rad/s. (2)要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外， 还须测量的物理量是___________________．(写出符号及物理意义) (3)自行车的行驶速度大小是____________________．(用你假设的物理量及题给条件表示)
问题10：如果所受所有力突然消失，物体沿什么方向运动？
F 0
问题11：在合力不足以提供所需的向心力时，物体可能沿什
么方向运动？
F mr 2
问题12：在合力大于所需的向心力时，物体可能沿什么方向
运动？
F拉>mω2r
F mr 2
"供""需"是否平衡决定物体做何种运动
26
看课本P29，回答以下问题： ⑴什么是离心运动？
2.火车转弯时也在做圆周运动，那么是什么力提供 向心力？火车和汽车车轮不一样，先来看一下火车 车轮的结构
17
一、铁路的弯道
车轮的构造
火车车轮有突出的轮缘
18
一、铁路的弯道 如果弯道是平的，什么提供了向心力？
靠这种办法得到的向 心力缺点是什么？如何 解决这一问题？
.
19
让外轨高于内轨，选择合适的高度差，合适的角度，使车轮对内外轨都没有挤压 1.找圆心 2.受力分析，建系 3.列两个方向的方程 4.此时谁来提供向心力？ 5.此时火车转弯时规定的临界速度:
11
要掌握这类题的处理方式： 分别求线速度，角速度，向心加速度之比：
12
A B两个质点靠时间建立联系，注意B的弧度角 出现的问题见后面
13
单位要不要带？
求得是转速还是线速度？π 取值3？
14
15
第五章 曲线运动
第 七 节 生活中的圆周运动
16
一、铁路的弯道
1.联想汽车转弯，人的感觉？什么提供向心力？
5
6
光滑斜面长l，宽b，倾角θ，物块(质点)沿顶点P水平射入，恰好从Q点离开 (1)物块由P运动到Q所用的时间t； (2)物块由P点水平射入时的初速度v0； (3)物块离开Q点时速度的大小v. 轨迹类似 第三问尝试用其他方法
7
8Fra Baidu bibliotek
18页8题
定滑轮的半径r＝2 cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始 释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2匀加速运动，在重物由静止下落1 m 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度ω＝______ rad/s，向心加速度an＝
做圆周运动的物体，在合力消失或不足以提供所需的向心力时，物体远离 圆心的运动，叫离心运动。 ⑵举例说明离心运动有哪些应用及危害？ ①应用：脱水、炼钢、离心管技术。 ②危害：车高速转弯、砂轮和飞轮的超高速转动。
27
28
四、离心运动
制作棉花糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化 成糖汁.内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的 小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝 固，变得纤细雪白，像一团团棉花.
man
m2
r
m 2r
m
4 2
T2
r
m4 2n2r
m4 2 f
2r
m
求解匀速圆周运动问题的方法：
•确定研究对象及圆周运动的轨道平面；
•明确圆周运动的圆心、半径，及物体的运动情况，即线速度、角速度等相关量；
•受力分析，确定向心力的来源：指向圆心方向的合力即向心力
•利用牛顿运动定律及圆周运动知识列方程求解
20
一、铁路的弯道
如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？
过大时： 轮缘受到外轨向内的挤压力;
过小时： 轮缘受到内轨向外的挤压力。
圆心O
21
一、铁路的弯道
外轨略高 于内轨
22
不只是火车弯道的设计，其他赛道的设计也是同理
23
汽车匀速在水平路面上转弯时，向心力是由谁提供？
24
f静
★★向心力的表达式中有m（注意避免出现如下错误！！！）
1
2
17班5.（多选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（） A．做匀速圆周运动的物体的向心加速度与半径成反比 B．做匀速圆周运动的物体的向心加速度指向圆心 C．做匀速圆周运动的物体的向心加速度是恒定的 D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力
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19页4．一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2 s，则物体在运动过程
中的任一时刻，速度随时间的变化率的大小为( )
A．2 m/s2 B．4 m/s2 C．0
D．4π m/s2
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★★以下18班没讲 67是一类题，要掌握这类题的处理方式： 分别求线速度，角速度，向心加速度之比：
知识回顾：向心力
定义：做匀速圆周运动的物体，加速度（合外力）的方向始终与速度 v垂直，指向圆心。
我们把指向圆心方向的加速度叫做向心加速度，指向圆心方向的合力又叫做向心力。
作用效果：不做功，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。
匀速圆周运动：线速度变、角速度不变、周期转速不变；向心加速度、向心力变
向心力的大小：Fn
用离心机把体 温计的水银柱 甩回玻璃泡内
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二、汽车过桥
拱形桥
水平桥
F压＝FN＝mg
凹形桥
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二、汽车过桥
O
情景1：如图，一质量为m的汽车在凹形桥上以速度υ前进，设
桥面的圆弧半径为R，试求汽车通过桥的最高点时对桥的压力。
mV 2 R
供★
需★
1.汽车刚好能够安全转弯的速度是多少？
2.如果速度再大一点，供需关系？拽不住，做什么运动？
3.汽车转弯时要怎样才能防止离心现象的发生？
俯视图:
v
f静
25
四、离心运动
如右图示，一个物体做匀速圆周运动，请思考并回答：
问题9：所有有质量的物体都有惯性，该物体应沿着切线方
向飞出，但为什么没有飞出？
准备学案1-28页，课本，草稿本 周测题没讲到的题目做错的同学自己纠错拿给我看
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l＝1 m的细线，m＝1 kg的小球(可视为质点)，光滑锥体顶端，锥面与
竖直方向的夹角θ ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周
运动的角速度为ω 时，球压紧椎面，求此时绳的拉力？.(g取10 m/s2，
结果可用根式表示)求： (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω 0至少为多大. (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω ′为多大.
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自行车传动结构的示意图．其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮． (1)假设脚踏板每n秒转一圈，则大齿轮Ⅰ的角速度是 ________ rad/s. (2)要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外， 还须测量的物理量是___________________．(写出符号及物理意义) (3)自行车的行驶速度大小是____________________．(用你假设的物理量及题给条件表示)
问题10：如果所受所有力突然消失，物体沿什么方向运动？
F 0
问题11：在合力不足以提供所需的向心力时，物体可能沿什
么方向运动？
F mr 2
问题12：在合力大于所需的向心力时，物体可能沿什么方向
运动？
F拉>mω2r
F mr 2
"供""需"是否平衡决定物体做何种运动
26
看课本P29，回答以下问题： ⑴什么是离心运动？
2.火车转弯时也在做圆周运动，那么是什么力提供 向心力？火车和汽车车轮不一样，先来看一下火车 车轮的结构
17
一、铁路的弯道
车轮的构造
火车车轮有突出的轮缘
18
一、铁路的弯道 如果弯道是平的，什么提供了向心力？
靠这种办法得到的向 心力缺点是什么？如何 解决这一问题？
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让外轨高于内轨，选择合适的高度差，合适的角度，使车轮对内外轨都没有挤压 1.找圆心 2.受力分析，建系 3.列两个方向的方程 4.此时谁来提供向心力？ 5.此时火车转弯时规定的临界速度:
11
要掌握这类题的处理方式： 分别求线速度，角速度，向心加速度之比：
12
A B两个质点靠时间建立联系，注意B的弧度角 出现的问题见后面
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单位要不要带？
求得是转速还是线速度？π 取值3？
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第五章 曲线运动
第 七 节 生活中的圆周运动
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一、铁路的弯道
1.联想汽车转弯，人的感觉？什么提供向心力？
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光滑斜面长l，宽b，倾角θ，物块(质点)沿顶点P水平射入，恰好从Q点离开 (1)物块由P运动到Q所用的时间t； (2)物块由P点水平射入时的初速度v0； (3)物块离开Q点时速度的大小v. 轨迹类似 第三问尝试用其他方法
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8Fra Baidu bibliotek
18页8题
定滑轮的半径r＝2 cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始 释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2匀加速运动，在重物由静止下落1 m 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度ω＝______ rad/s，向心加速度an＝
做圆周运动的物体，在合力消失或不足以提供所需的向心力时，物体远离 圆心的运动，叫离心运动。 ⑵举例说明离心运动有哪些应用及危害？ ①应用：脱水、炼钢、离心管技术。 ②危害：车高速转弯、砂轮和飞轮的超高速转动。
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四、离心运动
制作棉花糖的原理： 内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化 成糖汁.内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的 小孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝 固，变得纤细雪白，像一团团棉花.
man
m2
r
m 2r
m
4 2
T2
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m4 2n2r
m4 2 f
2r
m
求解匀速圆周运动问题的方法：
•确定研究对象及圆周运动的轨道平面；
•明确圆周运动的圆心、半径，及物体的运动情况，即线速度、角速度等相关量；
•受力分析，确定向心力的来源：指向圆心方向的合力即向心力
•利用牛顿运动定律及圆周运动知识列方程求解
20
一、铁路的弯道
如果火车在转弯处的速度不等于规定速度，会发生怎样情况？
过大时： 轮缘受到外轨向内的挤压力;
过小时： 轮缘受到内轨向外的挤压力。
圆心O
21
一、铁路的弯道
外轨略高 于内轨
22
不只是火车弯道的设计，其他赛道的设计也是同理
23
汽车匀速在水平路面上转弯时，向心力是由谁提供？
24
f静
★★向心力的表达式中有m（注意避免出现如下错误！！！）
1
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17班5.（多选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（） A．做匀速圆周运动的物体的向心加速度与半径成反比 B．做匀速圆周运动的物体的向心加速度指向圆心 C．做匀速圆周运动的物体的向心加速度是恒定的 D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力