新教材2023高中物理第六章圆周运动6.4生活中的圆周运动课件新人教版必修第二册.ppt

1.在图甲所示位置,汽车的向心力是如何产生的?汽车的重力与汽车对桥的压力哪个大?答案:在图甲所示位置,汽车在竖直方向上受重力和支持力,它们的合力提供向心力.由于G-FN=Fn,所以FNG;根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力大小FNG,即汽车处于失重状态.甲2.图甲中,汽车的速度增大,汽车对桥的压力如何变化?如果汽车的速度过大会发生什么现象?3.在图乙所示位置,汽车的向心力是如何产生的?汽车的重力与汽车对路面的压力哪个大?答案:在图乙所示位置,汽车在竖直方向上受重力和支持力,它们的合力提供向心力.由于FN-G=Fn,所以FNG,根据牛顿第三定律,汽车对路面的压力大小FNG,即汽车处于超重状态.4.图乙中,汽车的速度增大,汽车对路面的压力如何变化?如果汽车的速度过大会发生什么现象?过程建构甲由此可知,汽车对桥面的压力大于其自身重力,压力过大时,桥面对汽车的支持力也过大,汽车可能爆胎.【典例2】一辆载重汽车的质量为4m,通过半径为R的拱形桥.若桥顶能承受的最大压力Fmax=3mg,求汽车安全行驶的速度范围.【变式】如图所示,汽车在炎热的夏天沿凹凸不平的路面行驶,其中最容易发生爆胎的位置是(假定汽车运动速率vA=vC,vB=vD)()A.A点B.B点C.C点D.D点答案:D探究三航天器中的失重现象问题情境1.如图所示,几名航天员在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船里.如果航天员静止在座椅上,那么航天员受到什么力的作用?他们是否处于平衡状态?答案:航天员受到地球引力,因为航天员随宇宙飞船一起做匀速圆周运动,所以一定有向心加速度,虽然相对座椅静止,但不是平衡状态.2.有人认为宇宙飞船等航天器失重的原因是它离地球太远,从而摆脱了地球引力,这种说法对不对,为什么?答案:这种说法不对.正是由于地球引力的存在,所以航天器连同其中的航天员才能做环绕地球的圆周运动.过程建构对航天器中失重现象的理解.(1)绕地球做匀速圆周运动的航天器,其中的物体做圆周运动所需的向心力由物体受到的地球引力提供,因此航天器中的物体处于完全失重状态,即航天器对航天员及舱内物体的支持力为0.(2)在绕地球做匀速圆周运动的航天器中,涉及重力的一切现象不再发生.【典例3】“龙舟神舟竞渡,艾香粽香传情.”在中华民族传统节日端午节,正驾乘“神舟十号”飞船遨游太空的3名航天员,举起写着“端午节快乐”的字板给全国人民带来了特殊的太空祝福.下列说法不正确的是 ()A.航天员仍受重力作用B.航天员受的重力提供其做匀速圆周运动的向心力C.航天员对座椅的压力不为0D.航天器内所有物体都处于完全失重状态答案:C探究四离心运动问题情境1.如图所示,在水平公路上行驶的汽车,如果转弯速度过大,容易酿成事故.因此,在公路弯道,车辆不允许超过规定的速度.请从圆周运动的角度分析为什么会这样.2.生活中还有哪些地方利用了离心现象?尝试总结出物体做离心运动的条件.答案:例如洗衣机的甩干桶、分离血液的离心机等.做圆周运动的物体,提供向心力的力突然消失或者合力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力时,物体就会做离心运动.过程建构第六章圆周运动学习目标1.通过分析铁路在弯道处的特点和汽车过拱形桥现象,能根据所学知识分析生活中水平方向和竖直方向上的圆周运动问题,在此过程中体会模型建构的方法.2.通过分析航天员在航天器中的受力情况,知道航天器中的失重现象及原因;通过洗衣机脱水等生活现象,知道离心运动产生的原因,了解其在生活中的应用,并知道离心运动所带来的危害.4生活中的圆周运动知识点一火车转弯1.下图是一列火车过弯道时的图片.根据图片,你能说出弯道内、外两侧的轨道高度有什么特点吗?你知道为什么需要这样设计吗?答案:铁路弯道的内、外轨道的高度略有不同,外侧轨道稍高一些.这样设计能提供火车转弯需要的向心力,减轻火车对轨道的挤压.2.运动特点:火车在弯道时做运动,其半径是沿着方向的.由于其质量巨大,所以需要很大的力.3.向心力来源.(1)如果弯道处内外轨一样高,则由外轨对轮缘的提供向心力,这样铁轨和车轮极易受损,还可能使火车侧翻.(2)实际轨道设计:转弯处外轨略(选填“高”或“低”)于内轨,火车转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力指向,为火车转弯提供了一部分向心力.若火车以规定的速度行驶,转弯时所需的向心力几乎完全由支持力和重力的合力来提供.圆周水平弹力高圆心向心1.汽车过拱形桥时的运动可以看作运动