物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动 （共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动 （共23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-01 16:20:05 | ||
图片预览
文档简介
(共23张PPT)
生活中的圆周运动
学习目标
1. 知道铁路弯道的设计特点及依据。
2.会分析、计算汽车过拱形桥最高点及凹形桥最低点时的受力及运动情况。
3.会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。
4.能够运用圆周运动所学习规律去分析、处理实际生活中的具体问题。
学习目标
【物理观念】树立相互作用观念，进一步加深对向心力的认识，会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。
【科学思维】通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高分析和解决问题的能力。
【科学探究】感受物理学基本规律的简洁性与普适性，激励对科学的探索。
【科学态度与责任】通过向心力在具体问题中的应用，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
新乡市第四十二中学
Xinxiang No.42 Middle School
一、火车转弯问题
自主学习
一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）
自主学习
一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）
N
G
FN
这样的设计有没有什么危害和不足？
思考讨论
鉴于以上存在的实际问题，在火车转弯的时候应采取怎样的措施进行有效的改进呢？
实际在火车的轨道设计中，
大部分向心力通过垫高外轨获得，
小部分向心力利用轮缘获得。
FN
G
Fn
垂直轨道面的支持力FN
火车向心力的来源：
竖直向下的重力G
由G和FN的合力提供
类似原理的应用
是不是轨道有高度差就可以肆无忌惮的任意转弯了？
当v>v0时：
当v轮缘受到外轨向内的挤压力, 外轨易损坏。
轮缘受到内轨向外的挤压力, 内轨易损坏。
铁路弯道处超速是火车脱轨和翻车的主要原因
速度合适，所需要的向心力等于G和FN的合力时，才最安全。 我们称此时的速度为临界速度v0。
FN
G
Fn
二、汽车过桥问题
例：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，试画出在桥最高点汽车竖直方向受力分析图，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？
由牛顿第二定律
由牛顿第三定律，对桥的压力N′＝N＜mg
mg
N
压力随汽车速度的增大而减小
思考：1、处于失重还是超重状态？
2、速度越大，压力越大还是越小？
失重
问题研究
N
G
当 时汽车对桥的压力为零。（临界速度）
当ｖ大于ｖ临界时，汽车做什么运动？
飞离桥面做平抛运动！
m
思考：有没有办法让汽车对桥顶无压力？
问题研究
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？请同学们自己分析．
mg
N
由牛顿第二定律：
压力随汽车速度的增大而增大
思考：1、超重 or 失重？
2、速度越大，压力越大还是越小？
超重
类比探究
由牛顿第三定律，对桥的压力N′＝N>mg
汽车对桥面的压力 超重失重状态
最高点
最低点
失重
超重
归纳总结
练习1：一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
a
b
c
d
D
课堂练习
练习2：一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求：
(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？
(1)轿车在最高点
解：
根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为1.78×104 N
(2)
N
课堂练习
练习2：一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求：
(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？
圆周运动
支持力？
(1)轿车在最高点
解析
根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为1.78×104 N
(2)
N
课堂练习
二、汽车过桥问题
1. 汽车过拱形桥最高点时,对桥面的压力小于重力。
2. 汽车过凹形桥最低点时,对桥面的压力大于重力。
课堂小结
v过大时:外侧轨道与轮之间有弹力
v过小时:内侧轨道与轮之间有弹力
一、火车转弯问题
1. 向心力的来源:外轨高于内轨时且速度合适时,重力与支持力的合力提供了火车转弯的向心力。
2. 转弯处火车运行速度有限制。
地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？
课堂小结
生活中的圆周运动
学习目标
1. 知道铁路弯道的设计特点及依据。
2.会分析、计算汽车过拱形桥最高点及凹形桥最低点时的受力及运动情况。
3.会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。
4.能够运用圆周运动所学习规律去分析、处理实际生活中的具体问题。
学习目标
【物理观念】树立相互作用观念，进一步加深对向心力的认识，会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力。
【科学思维】通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高分析和解决问题的能力。
【科学探究】感受物理学基本规律的简洁性与普适性，激励对科学的探索。
【科学态度与责任】通过向心力在具体问题中的应用，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
新乡市第四十二中学
Xinxiang No.42 Middle School
一、火车转弯问题
自主学习
一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）
自主学习
一列火车，匀速运动到转弯处时，如果轨道在一样高度条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？向心力由什么力提供？（请结合课本上的火车车轮图片，对比生活中有轨道的地方，做出回答）
N
G
FN
这样的设计有没有什么危害和不足？
思考讨论
鉴于以上存在的实际问题，在火车转弯的时候应采取怎样的措施进行有效的改进呢？
实际在火车的轨道设计中，
大部分向心力通过垫高外轨获得，
小部分向心力利用轮缘获得。
FN
G
Fn
垂直轨道面的支持力FN
火车向心力的来源：
竖直向下的重力G
由G和FN的合力提供
类似原理的应用
是不是轨道有高度差就可以肆无忌惮的任意转弯了？
当v>v0时：
当v
轮缘受到内轨向外的挤压力, 内轨易损坏。
铁路弯道处超速是火车脱轨和翻车的主要原因
速度合适，所需要的向心力等于G和FN的合力时，才最安全。 我们称此时的速度为临界速度v0。
FN
G
Fn
二、汽车过桥问题
例：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，试画出在桥最高点汽车竖直方向受力分析图，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？
由牛顿第二定律
由牛顿第三定律，对桥的压力N′＝N＜mg
mg
N
压力随汽车速度的增大而减小
思考：1、处于失重还是超重状态？
2、速度越大，压力越大还是越小？
失重
问题研究
N
G
当 时汽车对桥的压力为零。（临界速度）
当ｖ大于ｖ临界时，汽车做什么运动？
飞离桥面做平抛运动！
m
思考：有没有办法让汽车对桥顶无压力？
问题研究
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？请同学们自己分析．
mg
N
由牛顿第二定律：
压力随汽车速度的增大而增大
思考：1、超重 or 失重？
2、速度越大，压力越大还是越小？
超重
类比探究
由牛顿第三定律，对桥的压力N′＝N>mg
汽车对桥面的压力 超重失重状态
最高点
最低点
失重
超重
归纳总结
练习1：一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
a
b
c
d
D
课堂练习
练习2：一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求：
(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？
(1)轿车在最高点
解：
根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为1.78×104 N
(2)
N
课堂练习
练习2：一辆质量m＝2 t的轿车，驶过半径R＝90 m的一段凸形桥面，g＝10 m/s2，求：
(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？
圆周运动
支持力？
(1)轿车在最高点
解析
根据牛顿第三定律，轿车对桥面压力为1.78×104 N
(2)
N
课堂练习
二、汽车过桥问题
1. 汽车过拱形桥最高点时,对桥面的压力小于重力。
2. 汽车过凹形桥最低点时,对桥面的压力大于重力。
课堂小结
v过大时:外侧轨道与轮之间有弹力
v过小时:内侧轨道与轮之间有弹力
一、火车转弯问题
1. 向心力的来源:外轨高于内轨时且速度合适时,重力与支持力的合力提供了火车转弯的向心力。
2. 转弯处火车运行速度有限制。
地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R（R=6400km），若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？
课堂小结