生活中的圆周运动课用.ppt

本节课内容 水平面内的圆周运动 竖直面内的圆周运动（仅限最高点和最低点） 水平面内的圆周运动 火车转弯 1、说一说火车车轮的构造如何？ 2、火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受合力如何？ 3、如果轨道是水平的，火车转弯时做曲线运动，所受外力怎样？ 4、火车转弯时需要的向心力由哪些力来提供？ 5、火车质量很大，转弯时行驶速度太小，长时间后，轨道会怎样？ 6、如何来改进，才能够使火车转弯时轨道不容易损坏呢？ （从分析向心力的来源入手） 思维拓展及应用 竖直面内的圆周运动（最高点和最低点) 汽车过桥 1、如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？如果是拱形桥呢，汽车通过最高点时，桥面受到压力如何？ （利用牛顿第二定律解决问题） 2、试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生？ 3、如果桥面是凹下去的凹形桥，汽车行驶在凹形桥的最低点，桥面受到的压力如何？ 4、我们曾经学习过超重失重现象，在这两种情况下，汽车分别处于那种状态呢？ 学生分析汽车通过最低点时车对桥 (过水路面)的压力 思考与讨论 1、地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：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0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？ 火车转弯 2、当火车行驶速率vv规定时，哪个轨道对轮缘有弹力？ 当火车行驶速率v＜v规定时，哪个轨道对轮缘有弹力？ 飞车走壁 (海南汽车试验场) 海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高速试车道， 南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈，跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁一般，真叫人惊叹不已。 有机会乘上试验车在高速跑道上奔驰一圈，感受更为奇妙：从车内往外看，车好象是贴着斜壁，如履平地，疾走如飞；而此时乘客的感觉，象是被一股力量紧紧地吸住，如果挥动双手将有一种沉重感，这种感觉是在一般跑道上无法感受到的。 书面作业 教材 P30 2 、3、4 * * (火车转嘉阳小火车C字形大转弯.mp4弯为例) 火车水平转弯时情况分析 内外轨道 一样高 F 弊端分析 由外侧轨道对车轮轮缘的弹力F提供 车轮介绍 车轮介绍 当外轨略高于内轨时 火车受力 垂直轨道面的支持力 N N 火车的向心力来源 由G和N的合力提供 h 竖直向下的重力 G G F N h F L 如图示 知 h , L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大? 火车拐弯应以规定速度行驶 例题 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗? 高速公路转弯处也是外高内底 （并且超车道比主车道更加倾斜） 山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？ 若减少水平弯道处事故，你怎样设计转弯处的路面? 海南汽车试验场 (汽车过桥H:\小汽车过平、凸、凹拱桥的实验[普清版].mp4为例) 实例分析 一、汽车过桥 1 2 3 N 汽车通过桥最高点时， 车对桥的压力 以“拱形桥”为例分析： 1、分析汽车的受力情况 N 2、找圆心 3、确定F合即F向心力的方向。 4、列方程 N G · F合= G-N 小结:比较三种桥面受力的情况 （超重？ 失重？） N=G 本 节 小 结 小资料 * * *