2014-2015学年人教版高中物理必修2课件 第五章 第7节 生活中的圆周运动（26张PPT）

课件26张PPT。生活中的圆周运动学习目标：
1.知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源。
2.知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。
3.进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用。 第7节重点
1.理解向心力是一种效果力。 2.在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。
难点
1.具体问题中向心力的来源。 2.关于对临界问题的讨论和分析。 3.对变速圆周运动的理解和处理。重点难点提出问题1.（1）若火车在水平面上转弯，其受力有何特点，该特点会导致怎样的后果？应该如何解决这一问题？
（2）火车在倾斜轨道上转弯时，做圆周运动的轨道平面是水平的还是倾斜的？其圆心在何处？
一、铁路的弯道结论：（1）若火车在水平面上转弯，火车在竖直方向上受重力及导轨向上的支持力，由于转弯时火车的速度方向在不断变化，故其一定有加速度，其合力一定不为零，即需要向心力。那么火车转弯时是如何获得向心力的？进一步受力分析得出向心力(效果力)是由轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供的。
由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。
解决的办法有：
①增大转弯半径；
②轨道面倾斜，利用支持力的分力提供额外的向心力。
最佳方案——仅利用重力与支持力的合力提供向心力。
(2)火车的实际转弯轨道设计中，垫高外轨使合力提供向心力。
火车转弯的轨道平面是水平的，其圆心在水平面上。
提出问题：2.如图所示，若两轨间距为d，外轨比内轨高h，轨道转弯半径为R，则此处轨道的设计转弯速度为多少？若火车速度与设计速度不相等会怎样？??典型例题???典型例题???提出问题二、拱形桥2.分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力情况。仍设汽车的质量为m，在凹形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧半径为R。?过拱桥：竖直面内运动，汽车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。
典型例题??三、航天器中的失重现象提出问题1.假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力。试求座舱对航天员的支持力。此时飞船的速度多大?通过求解，你可以得出什么结论?
?典型例题例4 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（ ）
①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥 ④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器
A.①② B.①③ C.①④ D.③④?四、离心运动提出问题1.做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因。结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫做离心运动。
2.如果物体在做圆周运动的过程中受的合力突然变大，它会怎样运动呢?
结论：会做近心运动。
物体做近心、圆周、离心运动的条件典型例题例5 杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m＝0.5 kg，绳长l=60 cm，求：
（1)最高点水不流出的最小速率；
（2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对桶底的压力。
?典型例题??巩固练习?巩固练习?布置作业
1、教材 “问题与练习”第1、2、3题
2、完成[课时学案]中交流讨论的内容