6.4生活中的圆周运动 第2课时 人教版（2019）必修二高中物理精品课件(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动 第2课时 人教版（2019）必修二高中物理精品课件(共18张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 11.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-21 17:30:28 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
必修二第六章
6.4生活中的圆周运动
如果把地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是少？……
新课引入
火车转弯
①如果铁路弯道的内外轨一样高
外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力：
②如果在弯道使外轨略高于内轨
支持力F支与重力mg的合力指提供部分向心力：
mgtanθ
汽车过拱形桥
①汽车过平桥时：
FN=mg
②汽车过凸桥时：
F弹+
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
③汽车过凹桥时：
重点回顾
圆周的半径近似等于地球半径R。
利用拱形桥模型：受力分析如图
G=mg
FN
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
移项：
当速度到达 时，地面对汽车的支持力FN=0。
v=7.9km/s
完全失重状态
航天器中的失重现象
圆周的半径近似等于地球半径R。
利用拱形桥模型：受力分析如图
G=mg
FN
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
当力FN=0 时,航天员处于完全失重状态
得:
此时人对座椅的压力为零
=7.9km/s
航天器中的失重现象
①一旦向心力突然消失（F=0），物体就沿着切线方向飞去。
②在合力不足以提供所需的向心力时，物体虽然不会沿切线飞去，也会逐渐远离圆心。
如果合力不足提供向心力的时候会发生什么情况？
如果此时指向圆心的合外力突然消失，物体会怎么运动呢？
离心运动
物体做圆周运动所需的力F需
提供物体做圆周运动的力F合
v
v
v
O
F向
F向
F向
重力、弹力、摩擦力等，合力或分力提供向心力。
物体运动情况决定
物体受力情况决定
受力分析
运动分析
离心运动
物体做离心运动的条件是什么？
O
F合 = mω2r
F合＜mω2r
F 合= 0
①当F合= F需
②当F合 = 0
③当F合 ＜F需
④当F合 ＞F需
时，近心运动
时，物体做匀速圆周运动
时，物体沿切线方向飞出远离圆心
时，物体做逐渐远离圆心的运动
物体作离心运动的条件：
0 ≤F合＜mω2r
离心运动
r
O
FN
G
f
生活中的离心运动
离心运动的危害
例1：3D地图技术能够为无人驾驶汽车分析数据，提供操作的指令。 如图所示为一段公路拐弯处的地图，则（ ）
A．若弯道是水平的，汽车拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．若弯道是水平的，为防止汽车侧滑，汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为内（东北）高外（西南）低
D．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为外（西南）高内（东北）低
D
典型例题
例2：如图所示为场地自行车赛的比赛情景，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，将运动员和自行车看作一个整体，则（ ）
A．受到合力的方向保持不变
B．受到合力的大小为
C．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道上滑
D．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
B
典型例题
例3：公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小
AC
典型例题
例4：如图所示，质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60m的弯路时，车速为20m/s.则：
(1)此时汽车转弯所需要的向心力大小为多少N．
(2)若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，则这辆车在这个弯道会不会发生侧滑．
(1)1.3×104
典型例题
（2）不会
例5：关于如图(a)，(b)，(c)，(d)的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A．图(a)中，汽车安全通过拱桥最高点时，
车对桥面的压力等于车的重力
B．图(b)的圆锥摆中小球做匀速圆周运动，
小球受重力、弹力和向心力
C．图(c)中，轻质细杆一端固定一小球,绕
另一端O在竖直面内做圆周运动，在最高点
小球所受合力可能为零
D．图(d)中，火车以某速度经过外轨高于
内轨的弯道时，车轮不可能对内外轨均无
侧向压力
C
典型例题
一、航天器中的失重现象
当力FN=0时, 航天员处于完全失重状态
二、离心运动
①一旦向心力突然消失（F=0），由于惯性物体就沿着切线方向飞去。
②在合力不足以提供所需的向心力时，物体虽然不会沿切线飞去，也会逐渐远离圆心。
做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。
课堂小结
2、物体受力情况与运动状态的关系（圆周运动时）：
①当F合= F需
②当F合 = 0
③当F合 ＜F需
④当F合 ＞F需
时，物体做近心运动
时，物体做匀速圆周运动
时，物体沿切线方向飞出远离圆心
时，物体做逐渐远离圆心的运动
3、离心运动的应用与危害
①洗衣机离心脱水，纺织厂离心干燥，离心制钢管、水泥管、电线杆等。
②离心危害，汽车拐弯要低速，高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速。
课堂小结
感谢您的观看
必修二第六章
6.4生活中的圆周运动
如果把地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是少？……
新课引入
火车转弯
①如果铁路弯道的内外轨一样高
外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力：
②如果在弯道使外轨略高于内轨
支持力F支与重力mg的合力指提供部分向心力：
mgtanθ
汽车过拱形桥
①汽车过平桥时：
FN=mg
②汽车过凸桥时：
F弹+
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
③汽车过凹桥时：
重点回顾
圆周的半径近似等于地球半径R。
利用拱形桥模型：受力分析如图
G=mg
FN
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
移项：
当速度到达 时，地面对汽车的支持力FN=0。
v=7.9km/s
完全失重状态
航天器中的失重现象
圆周的半径近似等于地球半径R。
利用拱形桥模型：受力分析如图
G=mg
FN
指向圆心的力-背向圆心的力=向心力
当力FN=0 时,航天员处于完全失重状态
得:
此时人对座椅的压力为零
=7.9km/s
航天器中的失重现象
①一旦向心力突然消失（F=0），物体就沿着切线方向飞去。
②在合力不足以提供所需的向心力时，物体虽然不会沿切线飞去，也会逐渐远离圆心。
如果合力不足提供向心力的时候会发生什么情况？
如果此时指向圆心的合外力突然消失，物体会怎么运动呢？
离心运动
物体做圆周运动所需的力F需
提供物体做圆周运动的力F合
v
v
v
O
F向
F向
F向
重力、弹力、摩擦力等，合力或分力提供向心力。
物体运动情况决定
物体受力情况决定
受力分析
运动分析
离心运动
物体做离心运动的条件是什么？
O
F合 = mω2r
F合＜mω2r
F 合= 0
①当F合= F需
②当F合 = 0
③当F合 ＜F需
④当F合 ＞F需
时，近心运动
时，物体做匀速圆周运动
时，物体沿切线方向飞出远离圆心
时，物体做逐渐远离圆心的运动
物体作离心运动的条件：
0 ≤F合＜mω2r
离心运动
r
O
FN
G
f
生活中的离心运动
离心运动的危害
例1：3D地图技术能够为无人驾驶汽车分析数据，提供操作的指令。 如图所示为一段公路拐弯处的地图，则（ ）
A．若弯道是水平的，汽车拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．若弯道是水平的，为防止汽车侧滑，汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为内（东北）高外（西南）低
D．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为外（西南）高内（东北）低
D
典型例题
例2：如图所示为场地自行车赛的比赛情景，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，将运动员和自行车看作一个整体，则（ ）
A．受到合力的方向保持不变
B．受到合力的大小为
C．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道上滑
D．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
B
典型例题
例3：公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小
AC
典型例题
例4：如图所示，质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60m的弯路时，车速为20m/s.则：
(1)此时汽车转弯所需要的向心力大小为多少N．
(2)若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，则这辆车在这个弯道会不会发生侧滑．
(1)1.3×104
典型例题
（2）不会
例5：关于如图(a)，(b)，(c)，(d)的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（ ）
A．图(a)中，汽车安全通过拱桥最高点时，
车对桥面的压力等于车的重力
B．图(b)的圆锥摆中小球做匀速圆周运动，
小球受重力、弹力和向心力
C．图(c)中，轻质细杆一端固定一小球,绕
另一端O在竖直面内做圆周运动，在最高点
小球所受合力可能为零
D．图(d)中，火车以某速度经过外轨高于
内轨的弯道时，车轮不可能对内外轨均无
侧向压力
C
典型例题
一、航天器中的失重现象
当力FN=0时, 航天员处于完全失重状态
二、离心运动
①一旦向心力突然消失（F=0），由于惯性物体就沿着切线方向飞去。
②在合力不足以提供所需的向心力时，物体虽然不会沿切线飞去，也会逐渐远离圆心。
做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动就叫离心运动。
课堂小结
2、物体受力情况与运动状态的关系（圆周运动时）：
①当F合= F需
②当F合 = 0
③当F合 ＜F需
④当F合 ＞F需
时，物体做近心运动
时，物体做匀速圆周运动
时，物体沿切线方向飞出远离圆心
时，物体做逐渐远离圆心的运动
3、离心运动的应用与危害
①洗衣机离心脱水，纺织厂离心干燥，离心制钢管、水泥管、电线杆等。
②离心危害，汽车拐弯要低速，高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速。
课堂小结
感谢您的观看