物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动——竖直平面内的圆周运动（共16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——竖直平面内的圆周运动（共16张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-09 10:30:43 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
6.4 生活的圆周运动
（第二课时）
学习目标
1.理解竖直面内圆周运动的物体其受力特点和运动规律，能准确对最高点和最低点列出动力学方程。
2.会分析绳模型、杆模型中最高点处弹力的临界问题，明确各模型中过最高点的条件。
3.体会牛顿运动定律在圆周运动问题中的应用。
惊险刺激的过山车
水流星杂技表演
生活中的圆周运动
1、过山车在竖直圆形轨道上运动为什么不会掉下来？
2、水流星中的水在最高点为什么不会撒出来？
生活中的圆周运动
轻绳模型
o
R
R
o
轻绳
单轨道
竖直平面内的圆周运动
轻绳只能对小球提供拉力指向圆心
单轨道只能对小球提供弹力指向圆心
F
小球可看成质点
轻杆模型
o
R
R
o
轻杆
光滑圆管
竖直平面内的圆周运动
轻杆能对小球提供指向圆心的拉力，也可产生背离圆心的推力。
光滑圆管外壁能对小球提供指向圆心的弹力，内壁能对小球产生背离圆心的支持力。
小球可看成质点
o
R
轻绳
o
R
轻杆
轻绳、轻杆模型在最低点时的动力学分析
F拉
G=mg
G=mg
F拉
V1
V1
在最低点:
小球处于超重状态
o
R
轻绳
G=mg
V2
F拉
轻绳模型在最高点时的动力学分析
在最高点:
当V2一定时，可使F拉=0
此时：
解得：
V2即为小球能过最高点做完整圆周运动的临界速度
当 时，重力小于小球所需向心力，此时，拉力和重力的合力提供向心力。
o
R
轻绳
G=mg
V2
F拉
轻绳模型在最高点时的动力学分析
轻绳模型的三种情况：
当 时，F拉=0，恰好由重力提供向心力，此时，小球恰好过最高点。
当 时，重力大于小球所需向心力，小球脱离轨道，不能过最高点。
1、过山车在竖直圆形轨道上运动为什么不
会掉下来？
2、水流星中的水在最高点为什么不会撒出来？
v
学以致用
在最高点时：
G=mg
轻杆模型在最高点时的动力学分析
o
R
轻杆
G=mg
V2
此时，F杆？
请同学们试分析：
（1）设小球在最高点B的速度为v2，谁来提供向心力？小球的受力与速度的关系又是如何？
（2）要使小球能在竖直平面内做圆周运动，最高点的速度满足什么条件？
3.当 时， ，FN 指向圆心，并随v2增大而增大。
o
R
轻杆
G=mg
V2
轻杆模型在最高点时的动力学分析
轻杆模型的三种情况：
1.当 时， ，FN背离圆心，并随v2增大而减小。
2.当 时，FN=0
绳模型（最高点） 杆模型（最高点）
弹力方向 向下 （只可下拉） 向上或向下
（可支撑，可下拉）
能过最高点的条件
课堂小结
1.(多选)在乘坐游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,如图所示,下列说法正确的是( )。
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C.人在最低点时处于超重状态
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
【答案】CD
随堂练习
2.长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个物体A，A的质量m＝2 kg。
现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在A通过
最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力。(g＝10 m/s2)
(1)A的速率为1 m/s；
(2)A的速率为4 m/s。
随堂练习
把每一件简单的事做好就是不简单，
把每一件平凡的事做好就是不平凡！
感谢聆听
6.4 生活的圆周运动
（第二课时）
学习目标
1.理解竖直面内圆周运动的物体其受力特点和运动规律，能准确对最高点和最低点列出动力学方程。
2.会分析绳模型、杆模型中最高点处弹力的临界问题，明确各模型中过最高点的条件。
3.体会牛顿运动定律在圆周运动问题中的应用。
惊险刺激的过山车
水流星杂技表演
生活中的圆周运动
1、过山车在竖直圆形轨道上运动为什么不会掉下来？
2、水流星中的水在最高点为什么不会撒出来？
生活中的圆周运动
轻绳模型
o
R
R
o
轻绳
单轨道
竖直平面内的圆周运动
轻绳只能对小球提供拉力指向圆心
单轨道只能对小球提供弹力指向圆心
F
小球可看成质点
轻杆模型
o
R
R
o
轻杆
光滑圆管
竖直平面内的圆周运动
轻杆能对小球提供指向圆心的拉力，也可产生背离圆心的推力。
光滑圆管外壁能对小球提供指向圆心的弹力，内壁能对小球产生背离圆心的支持力。
小球可看成质点
o
R
轻绳
o
R
轻杆
轻绳、轻杆模型在最低点时的动力学分析
F拉
G=mg
G=mg
F拉
V1
V1
在最低点:
小球处于超重状态
o
R
轻绳
G=mg
V2
F拉
轻绳模型在最高点时的动力学分析
在最高点:
当V2一定时，可使F拉=0
此时：
解得：
V2即为小球能过最高点做完整圆周运动的临界速度
当 时，重力小于小球所需向心力，此时，拉力和重力的合力提供向心力。
o
R
轻绳
G=mg
V2
F拉
轻绳模型在最高点时的动力学分析
轻绳模型的三种情况：
当 时，F拉=0，恰好由重力提供向心力，此时，小球恰好过最高点。
当 时，重力大于小球所需向心力，小球脱离轨道，不能过最高点。
1、过山车在竖直圆形轨道上运动为什么不
会掉下来？
2、水流星中的水在最高点为什么不会撒出来？
v
学以致用
在最高点时：
G=mg
轻杆模型在最高点时的动力学分析
o
R
轻杆
G=mg
V2
此时，F杆？
请同学们试分析：
（1）设小球在最高点B的速度为v2，谁来提供向心力？小球的受力与速度的关系又是如何？
（2）要使小球能在竖直平面内做圆周运动，最高点的速度满足什么条件？
3.当 时， ，FN 指向圆心，并随v2增大而增大。
o
R
轻杆
G=mg
V2
轻杆模型在最高点时的动力学分析
轻杆模型的三种情况：
1.当 时， ，FN背离圆心，并随v2增大而减小。
2.当 时，FN=0
绳模型（最高点） 杆模型（最高点）
弹力方向 向下 （只可下拉） 向上或向下
（可支撑，可下拉）
能过最高点的条件
课堂小结
1.(多选)在乘坐游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,如图所示,下列说法正确的是( )。
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C.人在最低点时处于超重状态
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
【答案】CD
随堂练习
2.长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个物体A，A的质量m＝2 kg。
现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在A通过
最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力。(g＝10 m/s2)
(1)A的速率为1 m/s；
(2)A的速率为4 m/s。
随堂练习
把每一件简单的事做好就是不简单，
把每一件平凡的事做好就是不平凡！
感谢聆听