生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 市賽獲獎(jiǎng) 完整版課件

1、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)執(zhí)教者 盧 平本節(jié)課內(nèi)容 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（僅限最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）汽車在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)分析 OmgFNFf提供向心力受力分析Ff注意觀察 火車車輪有何特點(diǎn)火車在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)火車水平轉(zhuǎn)彎時(shí)情況分析(內(nèi)外軌道一樣高)F由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的擠壓力F提供車輪介紹FNG實(shí)例探討 一列質(zhì)量為8105kg的火車，以30m/s的速度在半徑R= 300 m的水平軌道上轉(zhuǎn)彎，則火車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要多大的向心力 ？ F =2.4106N弊端分析 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)方案讓火車 安全通過彎道呢？注意觀察鐵軌彎道的特點(diǎn)當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí)火車受力垂直軌道面的支持力 FNFN火車的向心力來

2、源由G和FN 的合力提供h豎直向下的重力 GGF（注意：向心力在 水平面上）FNhFL如圖所示 知 h , L, 彎道半徑R, 輪緣對(duì)內(nèi)外軌都無壓力,質(zhì)量為m的火車應(yīng)以多大的速率通過此彎道？火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛思考學(xué)生合作 交流 質(zhì)量 m=100t的火車在軌道上行駛,火車內(nèi)外軌連線與水平面夾角為370 .彎道半徑R=30m. (第一 二組做) (1)當(dāng)火車的速度v1=10m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?方向如何? (第三 四組做) (2)當(dāng)火車的速度v2=15m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?方向如何? (第五 六組做) (3)當(dāng)火車的速度v3=20m/s時(shí),軌道何處受側(cè)壓力?方向如何?火車行駛速率

3、vv規(guī)定 當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)， 當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)，GFNFN火車行駛速率vv規(guī)定時(shí)GFNFN 外軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力；內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)壓力。豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) (汽車或自行車過橋?yàn)槔?（僅限最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）實(shí)例分析一、汽車過橋或過水路面1 .2.3.凸形橋 凹形橋水平直路 N汽車通過橋最高點(diǎn)時(shí)，車對(duì)橋的壓力以“凸形橋”為例分析：1、分析汽車的受力情況N2、找圓心3、確定Fn合即Fn的方向。4、列方程FNGFn合= G-FNF n合=Fn2 vG-R=FNm2FN=FN=G-mvR壓力 2vRFN=G-mO 請(qǐng)同學(xué)們分析汽車通過最低點(diǎn) 時(shí)車對(duì)橋 (過水路面)的壓力 小結(jié):比較三種橋面受力

4、的情況 （超重？ 失重？）FN=G2vrFN=G-m2vrFN=G+m翻滾過“山車” 過“山車”在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的 最小速度（即臨界速度）是多少？（已知 過“山車”在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R） 汽車通過凸起的路面時(shí)，在最高點(diǎn)的最大 速度（即臨界速度）是多少 ？想一想水 在最高點(diǎn)為什么不倒出來？ 實(shí)驗(yàn) 探究 .1.分組實(shí)驗(yàn)2.思考“水流星”水流星.MPG汽車速度增大v思維拓展地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋 ,汽車不斷加速,速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是0 ，此時(shí)汽車處于什么狀態(tài)？駕駛員與座椅間的壓力是多少？駕駛員此時(shí)可能有什么感覺？由 可以解出 當(dāng) 時(shí)座艙對(duì)人的支持力F支

5、=0，人處于失重狀態(tài) 。練一練在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這是為了( )A減輕火車輪子擠壓外軌B減輕火車輪子擠壓內(nèi)軌C使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力 D限制火車向外脫軌1. 繩系著裝水的桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長(zhǎng)=40cm.求（1）桶在最高點(diǎn)水不流出的最小速率？（2）水在最高點(diǎn)速率=3m/s時(shí)水對(duì)桶底的壓力？(g取10m/s2) 練一練小結(jié)書面作業(yè) 教材 P27 3 4謝謝大家！飛車走壁 海南汽車試驗(yàn)場(chǎng)飛車走壁 (海南汽車試驗(yàn)場(chǎng))海南汽車試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)環(huán)境優(yōu)美，花香鳥語，各種試驗(yàn)道路縱橫交錯(cuò)，形成一道獨(dú)特的風(fēng)景線。其中，高速性能試驗(yàn)

6、跑道尤為特別，它全長(zhǎng)6公里，是我國(guó)最長(zhǎng)的高速試車道， 南北兩個(gè)環(huán)道有如兩個(gè)環(huán)型墻壁繞成一圈，跑道兩邊高差達(dá)5米多，有兩層樓高，路面與地平面的夾角成43度多，當(dāng)汽車在上面駕駛時(shí)，有如飛車走壁一般，真叫人驚嘆不已。有機(jī)會(huì)乘上試驗(yàn)車在高速跑道上奔馳一圈，感受更為奇妙：從車內(nèi)往外看，車好象是貼著斜壁，如履平地，疾走如飛；而此時(shí)乘客的感覺，象是被一股力量緊緊地吸住，如果揮動(dòng)雙手將有一種沉重感，這種感覺是在一般跑道上無法感受到的。 思維拓展及應(yīng)用 你觀察過高速公路轉(zhuǎn)彎處的路面情況嗎? 高速公路轉(zhuǎn)彎處也是外高內(nèi) 低（并且超車道比主車道更加傾斜） 山區(qū)鐵路彎道過多，火車能否大面積提速？賽車 中，若要減少水平彎道處的事故，你會(huì)怎樣設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎處的路面?弊端分析由F向=mv2/R 可知，火車的質(zhì)量很大，速度很快，轉(zhuǎn)彎時(shí)需要很大的向心力，因此鐵