生活中的圓周運(yùn)動(dòng).ppt

1、生活中的圓周運(yùn)動(dòng),執(zhí)教：張國林,知識(shí)回顧,1、向心力的定義：,指向圓心的合外力,4、向心力的來源（難點(diǎn)）：,向心力不是真實(shí)存在的力是一種按照效果命名的力，可以由重力（引力）、彈力、摩擦力等任一種力以及這些力的合力或分力來充當(dāng) 。,2、向心力的大?。?3、向心力的方向：,時(shí)刻指向圓心，時(shí)刻變化,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),思考與討論,2.自行車在通過彎道時(shí)有什么特點(diǎn)？這樣的做目的是什么？賽場有什么特點(diǎn)？,3.自行車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由誰提供的？,1.自行車做什么運(yùn)動(dòng)？,自行車轉(zhuǎn)彎,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),新華網(wǎng)北京4月28日電 記者從鐵道部獲悉，2008年4月28日4時(shí)41分，北京開往青島的T195次旅客列車運(yùn)

2、行至山東省境內(nèi)膠濟(jì)鐵路周村至王村間脫線，與煙臺(tái)至徐州的5034次客車相撞，死亡70人，傷416人。事故原因正在調(diào)查中 記者了解到當(dāng)時(shí)事故發(fā)生的背景：膠濟(jì)鐵路在村子的東北面有一個(gè)接近90度的轉(zhuǎn)彎，從轉(zhuǎn)彎處往西，中鐵二十局正在施工建設(shè)的膠濟(jì)客運(yùn)專線大尚特大雙線立交橋正在進(jìn)行橋墩建設(shè)。事故就發(fā)生在拐彎處。,為什么火車會(huì)脫軌？,思考與討論,1.火車在平直的軌道上勻速行駛時(shí)，所受的合力如何？,2.軌道是彎曲，火車受力又是怎么樣的？,3.火車所需的向心力由哪些力來提供？,4.如何設(shè)計(jì)軌道？寫出方案并畫出設(shè)計(jì)圖？,鐵路的彎道,火車車輪,F,水平軌道上的轉(zhuǎn)彎,C：由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的，且由于火

3、車質(zhì)量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損壞鐵軌。,A：此時(shí)火車車輪受三個(gè)力：重力、支持力、外軌對輪緣的彈力。,B：外軌對輪緣的彈力F提供向心力。,實(shí)際軌道上的轉(zhuǎn)彎,=,由上式可知,速度是由半徑和傾角決定,火車軌道建成后,轉(zhuǎn)彎的安全速度就確定下來了.,軌對輪緣有側(cè)壓力,如果實(shí)際速度太小,軌對輪緣有側(cè)壓力,想一想： 如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度不等于規(guī)定的速度， 會(huì)發(fā)生怎樣的情況？,外,內(nèi),生活中的圓周運(yùn)動(dòng),你能找出膠濟(jì)鐵路事故的原因嗎？,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),濟(jì)南鐵路局工作人員表示，發(fā)生脫軌事故的T195特快列車最高行車速度為160公里/小時(shí)，而通常的行車速度為120-130公里/小時(shí)。但因?yàn)樾熊嚶范螌?shí)行

4、限速，則速度通常會(huì)限制在100-120公里/小時(shí)。4月28日下午6時(shí)，山東省委宣傳部和濟(jì)南鐵路局黨委宣傳部聯(lián)合召開的新聞會(huì)上，山東省委宣傳部常務(wù)副部長姜鐵軍稱，出事火車T195實(shí)際車速達(dá)131公里/小時(shí)，已經(jīng)超速。,下沉式立交橋,拱形橋,北環(huán)花園路立交橋又現(xiàn)“飛車” 昨天又有一輛汽車從橋上掉下，這已是本報(bào)報(bào)道過的今年“第七飛” 記者周廣現(xiàn)文杜小偉圖 本報(bào)訊昨天下午1時(shí)許，司機(jī)王某駕車由北環(huán)往花園路拐彎時(shí)，由于速度較快，猛踩剎車時(shí)汽車翻到4米多高的立交橋下，所幸王某沒怎么受傷。這已是今年第7輛汽車從該橋上掉下。 昨天下午1時(shí)30分，記者趕到花園路和北環(huán)交叉口立交橋由西往南拐的位置時(shí)看到，橋上有一

5、道6米多長的剎車痕，在4米多高的橋下綠化帶里有一輛汽車，該車四輪朝天，車頭朝西，車尾朝東，汽車前保險(xiǎn)杠被甩出3米多外。 司機(jī)王某站在車前給記者講述了事情經(jīng)過，他說，他在金水區(qū)廟李鎮(zhèn)陳寨村住，下午1時(shí)許，他開車由北環(huán)往花園路去，在拐彎時(shí)，他踩了下剎車想把速度減下來，不知道怎么回事車就翻到了橋下，“當(dāng)時(shí)車的時(shí)速也就是60公里左右”。所幸的是該車從立交橋上翻下時(shí)，由于汽車掉在了綠化帶里沒有造成橋下人員受傷。車翻后，是路人把車門撬開，他才從車?yán)锱莱鰜?，不過他沒怎么受傷。 “除了車速快外，這一段立交橋上沒有護(hù)欄也是王某翻車的一個(gè)原因?！痹诂F(xiàn)場一位目擊者說。記者看到，該立交橋上由北環(huán)往花園路拐彎的東側(cè)約有

6、40米長的地方?jīng)]有護(hù)欄，而西邊一側(cè)則有護(hù)欄。 記者注意到，就在2010年8月11日，一輛救護(hù)車從該立交橋上翻下時(shí)，就有不少司機(jī)建議，在該立交橋上裝全護(hù)欄，加高加固護(hù)欄，并在立交橋上設(shè)置減速、禁止超車的提醒標(biāo)志，但記者昨天在現(xiàn)場看到，這些工作至今仍沒人做。線索提供張女士新聞熱線96211,“之所以發(fā)生這次事故，估計(jì)原因還是車速太快，車速越快，離心力越大，汽車被甩出去的可能就越大?！庇?2年駕齡的金先生在現(xiàn)場說。,汽車過拱形橋,對比:同一輛車以相同的速度大小V在三種橋面運(yùn)動(dòng),思考與討論,汽車過拱橋時(shí)對它的速度有限制嗎？,臨界速度：物體在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),想一想,思考與

7、討論,此時(shí)，Nmg，v可以取任意值,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),比一比,應(yīng)用提升,例1 鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300 m，軌距是1435 mm，規(guī)定火車通過這里的速度是72 km/h，內(nèi)外軌的高度差該是多大，才能使鐵軌不受輪緣的擠壓,分析：本題考查利用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力若火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)不受軌道擠壓，火車所受的重力和軌道對火車的支持力的合力提供向心力，同時(shí)還應(yīng)該注意火車轉(zhuǎn)彎平面是水平面,解析：受力分析如圖所示，作平行四邊形，根據(jù)牛頓第二定律有,應(yīng)用提升,例2：一個(gè)滑雪者連同他的滑雪板質(zhì)量共70kg，他滑到凹形坡底時(shí)的速度是20m/s，坡底的圓弧半徑是50m，試計(jì)算在坡底時(shí)雪地對滑雪板的支持力。（g取10 m/s2）,應(yīng)用提升,小結(jié),一：知識(shí)回顧,二：實(shí)例分析,三：方法與步驟,（1）明確研究對象；,（2）確定在哪個(gè)平面做圓周運(yùn)動(dòng)，找圓心和半徑；,（3）確定研究的位置，受力分析,（4）據(jù)向心力公式列方程。,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),地球可以看作一個(gè)巨大的拱形橋。汽車沿