(共36张PPT)
请同学们观察视频中圆周运动运动发现什么问题?
石阡民族中学 卢正强
知识回顾
什么是匀速圆周运动?
做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心的合外力,叫向心力
向心力的特点
方向始终指向圆心,并与v垂直,方向时刻发生变化是变力
大小:
分析做圆周运动的物体受力情况
O
mg
FN
Ff
提供向心力
受力分析
Ff
F
“供需”平衡 物体做匀速圆周运动
提供物体做匀速圆周运动的力
物体做匀速圆周运动所需的力
向心力公式的理解
=
从“供” “需”两方面研究做圆周运动的物体
火车在平直轨道上高速行驶受到几个力?
火车在转弯轨道上高速行驶哪个力提供向心?
研究与讨论
1、请设计各位同学一个方案让火车沿轨道安全通过弯道?
实际火车车轮与铁轨模型
F1
Ff
F1
Ff
F
FN
mg
火车转弯由几个力来提供
最佳方案
火车在转弯应用
火车转弯
赛道的设计
水平弯道滑行转弯应用
水平路面上转弯应用
G
N
f
G
N
N
G
汽车在弯道匀速转弯应用把公路修成内低外高
鸟在空中飞行转弯分析向心力来源
分析此事故原因
汽车在转弯处超速行驶的导致什么的事故
】火车转弯时的转弯半径为R,弯道的倾斜角度为α,火车转弯时的速度v0为多大时,才不至于对内、外轨道产生挤压
课堂练习
例1火车转弯时的转弯半径为R,弯道的倾斜角度为α,火车转弯时的速度v0为多大时,才不至于对内、外轨道产生挤压
例2如图所示,木块P放在水平圆盘上随圆盘一起相对静止转动,关于物体所受摩擦力f的叙述正确的是( )
A、f的方向总是指向圆心;
B、圆盘匀速转动时f=0;
C、在转速一定的条件下,f的大小跟物体到轴O的距离成比;
D、在物体与轴O的距离一定的条件下,圆盘匀速转动时,f的
大小跟圆盘转动的角速度成正比。
O
P
学生总结本节课学到什么?
1知道了生活中圆周运动供和需关系
2火车转弯轨道内低外高,由重力和支持力合力来提供向心力
3知道了公路转弯处设计成内低外高
4利用自身倾斜来完成各种体育运动比赛
5知道了汽车和摩托车在转弯处绝对不能超速行驶
。
作业p79 2 3 4 5 6题
探究汽车过拱桥问题和过山车及水流星问题
实例研究2——过拱桥
1、汽车过拱桥是竖直面内圆周运动的典型代表
2、研究方法与水平面内圆周运动相同
比较在两种不同桥面,桥面受力的情况,设车质量为m,桥面半径为R,此时速度为v。
G
FN
G
FN’
失重
超重
a
a
最高点
最低点
交流与讨论汽车通过拱桥时,怎样车对桥的压力最小?
研究与讨论
1、若速度过快,汽车做何种运动?
提供的向心力不足,做离心运动,离开桥面做平抛运动
汽车速度增大
v
思
维
拓
展
研究过山车实验
过山车
水流星
实例竖直平面的圆周运动
汽车在炎热夏天沿不平的面行驶,其中最容易爆胎的点是哪个点汽车的速度不变)b ,d水平
a c
b d
科学探讨论
巩固练习
如图为过山车轨道的一部分,若要使车厢能安全通过圆形轨道,车厢应从多高处释放?不计一切摩擦与阻力。
R
h?8生活中的圆周运动
一、学习目标
1.知识与技能
(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.
2.过程与方法
(1)培养学生观察、分析、解决问题的程序和方法.
(2)培养学生比较分析、总结归纳的能力.
3.情感、态度与价值观
(1)激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯.
(2)培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯
二、学习过程
知识回顾
1视频中有些具体运动?2通过视频提出什么问题?1、物体做圆周运动时,受力有何共同点 2、向心力的特点方向:大小: 疑问与反思
实际情景受力分析提供向心力的力
圆周运动实例研究
实例研究1——火车过弯(水平面内的圆周运动) 疑问与反思
知识背景1火车以半径R= 300 m在水平轨道上转弯,火车质量为8×105kg,速度为30m/s。设向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供代入数据可得: Ff=2.4×106N但轨道提供的静摩擦力最大值: Ff静m=μmg=1.96×106N知识背景2海南高速赛车场的试车道 室外自行车赛道
研究与讨论 疑问与反思
1、请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道?设计方案思想简述画出草图简单计算说明可行性分析
2、最佳方案火车以半径R= 900 m转弯,火车质量为8×105kg,设计通过速度为30m/s,火车轨距l=1.4 m,要使火车安全通过弯道,轨道应该垫的高度h?(θ较小时tanθ=sinθ)
3、若火车速度与设计速度不同会怎样?过大:过小:4、若火车车轮无轮缘,火车速度过大或过小时将向哪侧运动?过大:过小:
向心、圆周、离心运动
供需关系何种运动画出大致轨迹
实例研究2——过拱桥(竖直面内圆周运动)
计算比较在两种不同桥面,桥面受力的情况,设车质量为m,桥面半径为R,此时速度为v。汽车对桥面的压力加速度方向超重失重状态最高点最低点
研究与讨论
1、若速度过快,汽车做何种运动?
2、汽车有无可能做这样的运动?若可能应满足怎样的条件?
研究圆周运动要点小结
拓展研究
若汽车沿圆弧桥面从顶端下滑,分析汽车的运动情况。
执教:王文涛
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