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高一物理生活中的圆周运动ppt课件.ppt
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1、7、生活中的圆周运动、生活中的圆周运动F合供需供需平衡平衡 物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力(受力分析)物体做匀速圆周运动所需的力向心力公式的理解=从从供供需需两方面两方面研究做圆周运动的物体汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?O mgFNFf问题1、汽车转弯汽车在水平路面上转弯所需要的向心力来源:汽车侧向所受的静摩擦力。OmgFNFf当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:当汽车沿圆周转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。改进措施:(1)增大转弯半径(2)增加路面的粗糙
2、程度观察下面两幅图片,赛道及公路弯道有什么特点?观察下面两幅图片,赛道及公路弯道有什么特点?为什么要这样设计?为什么要这样设计?路面是倾斜的路面是倾斜的 外高内低外高内低思考一道例题思考一道例题例:球沿光滑圆锥内壁在水平面内做匀速圆周运动,例:球沿光滑圆锥内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图。试分析向心力的来源。(圆锥摆模型)如图。试分析向心力的来源。(圆锥摆模型)NG结论结论将路面倾斜的原因是让支持力与竖直方向成一角将路面倾斜的原因是让支持力与竖直方向成一角度,这样支持力的水平分力就可以提供部分向心度,这样支持力的水平分力就可以提供部分向心力,减小静摩擦力的负担。力,减小静摩擦力的负担。讨论:
3、如果倾斜路面是光滑的,汽车还能转弯吗?讨论:如果倾斜路面是光滑的,汽车还能转弯吗?如果能,对速度有什么要求?如果能,对速度有什么要求?问题:如果倾斜路面是光滑的,汽车还能转弯吗?问题:如果倾斜路面是光滑的,汽车还能转弯吗?如果能,对速度有什么要求?如果能,对速度有什么要求?能,根据上面例题可知,即使没有摩擦力,只靠能,根据上面例题可知,即使没有摩擦力,只靠重力与支持力的合力充当向心力也可以做圆周运动,重力与支持力的合力充当向心力也可以做圆周运动,此时的速度是个定值此时的速度是个定值,假设路面与水平面夹角为假设路面与水平面夹角为,则有则有 问题:如果汽车转弯速度大于这个值呢?或者小问题:如果汽车
4、转弯速度大于这个值呢?或者小 于这个值呢?于这个值呢?如果大于这个值,则汽车向上滑,如果小于这个如果大于这个值,则汽车向上滑,如果小于这个值,则向下滑。值,则向下滑。问题问题2、火车转弯、火车转弯火车车轮与铁轨的构造是怎样的?火车车轮与铁轨的构造是怎样的?轮缘问题:如果火车在水平弯道上转弯,试分析其受问题:如果火车在水平弯道上转弯,试分析其受 力情况及向心力的来源。力情况及向心力的来源。火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力,火车受重力、支持力和轮缘与外轨挤压产生的弹力,向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。向心力由轮缘与外轨挤压产生的弹力提供。FF问题:实际中的铁路弯道是如何设计的?为
5、什么问题:实际中的铁路弯道是如何设计的?为什么要这样设计?要这样设计?实际铁路弯道是倾斜的,外轨高于内轨。原因是如实际铁路弯道是倾斜的,外轨高于内轨。原因是如果弯道是水平的,仅靠轨道挤压产生的弹力提供向果弯道是水平的,仅靠轨道挤压产生的弹力提供向心容易损坏车轮与轨道。所以采取倾斜路面,让重心容易损坏车轮与轨道。所以采取倾斜路面,让重力和支持力的合力提供部分向心力的方法。力和支持力的合力提供部分向心力的方法。FmgFN重力和支持力的合力提供向心力,以减少外轨重力和支持力的合力提供向心力,以减少外轨与轮缘之间的挤压。与轮缘之间的挤压。(1)当当v=v0时:时:(2)当当vv0时:时:(3)当当vm
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