1、一、鐵路的彎道,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)實(shí)際是在做圓周運(yùn)動(dòng)，那么火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的 ？,（1） 火車(chē)轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無(wú)高度差,外軌對(duì)輪緣的彈力F就是使火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力,外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容易受到損壞。,結(jié)合生活實(shí)例，思考應(yīng)該如何解決 這一實(shí)際問(wèn)題？,（2 ）轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,根據(jù)牛頓第二定律,外軌對(duì)外輪緣有彈力,內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣有彈力,應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問(wèn)題,1、火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的,從這個(gè)例子我們進(jìn)一步知道 ：,2、向心力是按效果命名的力，如果認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用，還要再受到一個(gè)向心力，那就不對(duì)了。,在水平鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這是為了( ) A

2、減輕火車(chē)輪子擠壓外軌 B減輕火車(chē)輪子擠壓內(nèi)軌 C使火車(chē)車(chē)身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力 D限制火車(chē)向外脫軌,ACD,如圖所示，汽車(chē)在傾斜的彎道上拐彎，彎道的傾角為，半徑為r，則汽車(chē)完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速率是 ?,（,二、拱形橋,質(zhì)量為m的汽車(chē)在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試畫(huà)出受力分析圖，分析汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力,拱形橋,當(dāng)汽車(chē)對(duì)橋的壓力剛為零時(shí)，汽車(chē)的速度有多大？當(dāng)汽車(chē)速度大于這個(gè)速度時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,結(jié)論： v0= 時(shí)，壓力為零。汽車(chē)做平拋運(yùn)動(dòng)。,(二)、凹形橋,質(zhì)量為m的汽車(chē)在凹形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試畫(huà)出受力分析圖，分

3、析汽車(chē)通過(guò)橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力速度越大壓力越大還是越小？,（,一輛汽車(chē)勻速率通過(guò)半徑為R的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車(chē)的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（ ） A汽車(chē)對(duì)路面的壓力大小不變，總是等于汽車(chē)的重力 B汽車(chē)對(duì)路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車(chē)所受重力 C汽車(chē)的牽引力不發(fā)生變化 D汽車(chē)的牽引力逐漸變小,BD,課本P27頁(yè)第三題。,該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，不過(guò)不是在汽車(chē)上，而是在航天飛機(jī)中,三、航天器中的失重現(xiàn)象,三、航天器中的失重現(xiàn)象,假設(shè)宇宙飛船總質(zhì)量為M，它在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑近似等于地球半徑R，航天員質(zhì)量為m，宇宙飛船和航天員受到的地球引力近

4、似等于他們?cè)诘孛嫔系闹亓υ嚽? 1、座艙對(duì)宇航員的支持力? 2、此時(shí)飛船的速度多大? 3、通過(guò)求解你可以得出什么結(jié)論?（怎樣理解失重現(xiàn)象？）,航天器繞地球做近似地勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力提供了向心力。航天器中的人隨航天器一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力也是由重力提供的，此時(shí)重力完全用來(lái)提供向心力，不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)。,離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用,四、離心運(yùn)動(dòng),1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？為什么？ 2、如果物體受到的合外力不足以提供向心力，它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？為什么？,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做

5、逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。,1、離心運(yùn)動(dòng)：,2、物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：,離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用,1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠,利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置,解釋?zhuān)?o,Fmr,2,F,當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力F 足以提供所需的向心力F 使水滴做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，附著力 F 不足以提供所需的向心力 F，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。,2、制作“棉花”糖的原理：,內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似，里面加入白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白

6、，像一團(tuán)團(tuán)棉花。,要使原來(lái)作圓周運(yùn)動(dòng)的物體作離心運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？,？問(wèn)題一：,A、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。,B、減小合外力或使其消失,離心運(yùn)動(dòng)的危害,高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂，釀成事故。,？問(wèn)題二：,要防止離心現(xiàn)象發(fā)生，該怎么辦？,A、減小物體運(yùn)動(dòng)的速度，使物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力減小,B、增大合外力，使其達(dá)到物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力,鞏固練習(xí)：,B,、為了防止汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象，可以：( ) a、增大汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b、減小

7、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 c、增大汽車(chē)與路面間的摩擦 d、減小汽車(chē)與路面間的摩擦 A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c,D,3、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的有：（ ） A、提高洗衣機(jī)脫水筒的轉(zhuǎn)速，可以使衣服甩得更干 B、轉(zhuǎn)動(dòng)帶有雨水的雨傘，水滴將沿圓周半徑方向離開(kāi)圓心 C、為了防止發(fā)生事故，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等不能超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速 D、離心水泵利用了離心運(yùn)動(dòng)的原理,B,豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題,一、沒(méi)有支撐：（繩、圓環(huán)內(nèi)側(cè)）,問(wèn)題：1、小球能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界速度？ 2、能通過(guò)最高點(diǎn)的條件？,練習(xí)一：,繩系著裝有水的桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量為0.5Kg，繩長(zhǎng)60Cm，求： （1）最高點(diǎn)

8、水不流出的最小速率； （2）水在最高點(diǎn)速率為3m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力。,豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題,二、有支撐：（桿、圓管內(nèi)、拱形橋）,問(wèn)題：1、小球能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界速度？ 2、桿對(duì)小球什么時(shí)候提供支持力？什么時(shí)候提供拉力？,練習(xí)二：,長(zhǎng)L=0.4m，質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其下端固定于O點(diǎn)，上端連接著一個(gè)質(zhì)量為2千克的小球A，A繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在A 通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)， （1）桿恰好不受力，求小球最高點(diǎn)的速度。 （2）桿的彈力為16牛，求小球在最高點(diǎn)的速度（g=10m/s2),一、鐵路的彎道 1討論向心力的來(lái)源： 2外軌高于內(nèi)軌時(shí)重力與支持力的合力是使火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力 3討論：為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑

9、和火車(chē)運(yùn)行速度有條件限鍘? 二、拱形橋 1思考：汽車(chē)過(guò)拱形橋時(shí)，對(duì)橋面的壓力與重力誰(shuí)大? 2圓周運(yùn)動(dòng)中的超重。失重情況 三、航天器中的失重現(xiàn)象 四、離心運(yùn)動(dòng) 1離心現(xiàn)象的分析與討論 2離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道：,如圖689所示，圓弧形拱橋AB的圓弧半徑為40 m，橋高l0m，一輛汽車(chē)通過(guò)橋中央時(shí)橋受壓力為車(chē)重的1/2，汽車(chē)的速率多大?若汽車(chē)通過(guò)橋中央時(shí)對(duì)橋恰無(wú)壓力，汽車(chē)的落地點(diǎn)離AB中點(diǎn)P多遠(yuǎn)?,例 : A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為K的彈簧相連，一長(zhǎng)為l1的細(xì)線(xiàn)與m1相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線(xiàn)的另一端拴在豎直軸OO上，如圖所示，當(dāng)m1與m2均以角速度

10、繞OO做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l2。求：此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量多大？繩子張力多大？,現(xiàn)在有一種叫做“魔盤(pán)”的娛樂(lè)設(shè)施（如圖），“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，盤(pán)上的人都可以隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不至于被甩開(kāi)。當(dāng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，盤(pán)上的人便逐漸向邊緣滑去，離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)的人，這種滑動(dòng)的趨勢(shì)越厲害。設(shè)“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分，一個(gè)體重為30 kg的小孩坐在距離軸心1 m處（盤(pán)半徑大于1 m）隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)（沒(méi)有滑動(dòng)）。這個(gè)小孩受到的向心力有多大？這個(gè)向心力是由什么力提供的？,例3用細(xì)線(xiàn)拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有下列說(shuō)法,其中正確的是（ ） A小球線(xiàn)速度大小一定時(shí)，線(xiàn)越長(zhǎng)越容易斷 B小球線(xiàn)速度大小一定時(shí)，

11、線(xiàn)越短越容易斷 C小球角速度一定時(shí)，線(xiàn)越長(zhǎng)越容易斷 D小球角速度一定時(shí)，線(xiàn)越短越容易斷,例4、人造衛(wèi)星的天線(xiàn)偶然折斷，那么 ( ) (A)天線(xiàn)將作自由落體運(yùn)動(dòng)，落向地球； (B)天線(xiàn)將作平拋運(yùn)動(dòng)，落向地球； (C)天線(xiàn)將沿軌道切線(xiàn)方向飛出，遠(yuǎn)離地球； (D)天線(xiàn)將繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)轉(zhuǎn)。,例5桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，球的質(zhì)量為m，桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，已知在最高點(diǎn)處，桿對(duì)球的彈力大小為F=1/2mg，求這時(shí)小球的即時(shí)速度大小。,解：小球所需向心力向下，本題中 F=1/2mgmg， 所以彈力的方向可能向上，也可能向下。,若F 向上，則,若F 向下，則,1、我已經(jīng)理解和掌握了可以用線(xiàn)速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期等來(lái)描述做圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)快慢； 2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征：FnF合運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：V大小不變。 3、向心力是效果力，學(xué)會(huì)受力分析向心力來(lái)源。 4、求向心力的兩個(gè)途徑： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的兩類(lèi)問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們回顧并敘述出對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)你已經(jīng)理解和掌握了哪些基本知識(shí),F合=mgtanmgsin=mgh/L 由牛頓第二定律得： F合=