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航天员失重状态下移动身体 航天员在航天飞船中处于失重状态 4.离 心 运 动 探究 做圆周运动的物体一旦失去向心力的用，它会怎样运动呢?它会飞出去吗？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢? 飞车走壁 做圆周运动的物体，它的线速度方向就在圆周的切线上，物体之所以没有飞出去，是因为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当向心力突然消失时，物体就沿切线飞出去；当向心力不足时，物体虽不会沿切线飞出去，也会逐渐远离圆心 。 定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将远离圆心运动下去，这种运动叫离心运动。 应用：离心干燥器、离心水泵、洗衣机脱水 、棉砂糖、制作无缝钢管、魔盘游戏、汽车转弯、转动的砂轮速度不能过大。 洗衣机原理视频 （1）提供的外力F超过所需的向心力，物体靠近圆心运动。 （2）提供的外力F恰好等于所需的向心力，物体做匀速圆周运动。 （3）提供的外力F小于所需的向心力，物体远离圆。 （4）物体原先在做匀速圆周运动，突然间外力消失，物体沿切线方向飞。 总结 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，大家讨论一下满足什么条件水才能从水出桶中流出来。若水的质量M=0.5kg，绳L=60cm，求： （1）最高点水不流出的最小速率。 （2）水在最高点速率训v=3 m／s时，水对桶底的压力。 例题 解析： （1）在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动需要的向心力： 则所求最小速率： （2）当水在最高点的速率大于v0 时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为 FN 由牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知，水对水底的作用力竖直向上 * 铁路的轨道为什么要修建成弯道？ 导 入 新 课 拱型桥同样也是弯的 插入花样滑冰视频 第八节 生活中的圆周运动 （1）知识与技能 知道向心力是物体沿半径方向的合外力。 知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 会在具体问题中分析向心力的来源。 教 学 目 标 （2）过程与方法通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力．通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力．通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力． （3）情感态度与价值观通过对几个实例的学习，明确具体问题必须具体分析，学会用合理、科学的方法处理问题。 通过离心运动的应用和防止的实例分 析，明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。 重点： 掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式 能用上述公式解决有关圆周运动的实例 难点： 理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。 教学重难点 本 节 导 航 1. 铁路的弯道 2. 拱型桥 3. 航天器 中的失重现象 4. 离心运动 1.铁路的弯道 火车在轨道上运行 火车水平转弯时情况分析：由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力F提供向心力F F 车轮介绍 由上图知: ①此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 ②外轨对轮缘的弹力提供向心力。 ③由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。 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? N h F L 火车拐弯应以规定速度行驶 例题 mg F Fx α α 火车外轨高于内轨时车轮的受力情况 由上图知: ①说明此时火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧。 ②此时支持里与重力的合力提供火车转弯所需的向心力。 ③转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持里FN来提供。 这样外轨就不受轮缘的挤压了。 2.拱型桥 小车经过三种不同形式的桥 以第一幅图为例对小车进行分析 汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？ 步骤： ①选汽车为研究对象。 ②对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力。 ③上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下。 ④建立关系式。 上述过程中