6-4生活中的圆周运动5-水平圆周运动斜面圆周运动及临界点问题离心运动课件—人教版高中物理必修第二册
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
（1）车辆拐弯
在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的
向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供
的。如果转弯时速度过大,所需向心力F 大于最大静摩擦力Ffmax,汽车将做离心运
水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动
学习目标
1.知道物体在水平方向做圆周运动的条件，结合实际问题 分析临界点；
2.能根据所学的圆周运动的规律推导出临界条件； 3.知道物体做离心运动、近心运动的条件，了解生活中常
见的离心运动；
思 考 讨 论
原本做圆周运动的物体，突然偏离原轨道，是什么原因呢？
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
（3）离心干燥器 把湿布块放在离心干燥器的金属网笼里,网笼转得比较慢时,水滴跟物体的 附着力 F足以提供所需要的向心力,使水滴做圆周运动,当网笼转的比较快 时,附着力 F 不足以提供所需要的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔, 飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
心
运
动
的
防 止 （2）高速转动的砂轮
高速转动的砂轮、飞轮等,都不 得超过允许的最大转速,如果转 速过高,砂轮、飞轮内部分子间 的作用力不足以提供所需的向 心力时,离心运动会便它们破裂, 甚至酿成事故。为了防止事故 的发生,通常还要在砂轮和飞轮 的外侧加装一个防护罩。
离 定义：做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不
心 足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心
运 动
的运动，这种运动叫做离心运动。
F 0
F mr 2 F mr 2
物体做离心运动运动的条件：
F合
0或F合
m 2r(F合Leabharlann mv2 r)
合6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
（1）甩干雨伞上的水滴 在雨天,我们可以通过旋转雨伞的方法甩 干雨伞上的水滴,旋转时,当转动快到一定 的程度时,水滴和雨伞之间的附着力满足 不了水滴做圆周运动所需的向心力,水滴 就会做远离圆心的运动而被甩出去。
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
外
做匀速圆周运动的物体,由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在合外力突 然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,做逐渐远离圆心
力 的离心运动;
与 当合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的
向 近心运动; 心 只有当合外力等于所需的向心力时,物体才可能做匀速圆周运动。
力
的
动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,
车辆行驶不允许超过规定的速度。
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 现 象 注 (1)在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向 意 心力而引起的，是惯性的一种表现形式． 事 (2)做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外远离圆心． 项 (3)物体的质量越大，速度越大(或角速度越大)，半径越小时，圆周运动所需要的
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
向心力越大，物体就越容易发生离心现象．
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
F拉>mω2r
关
系 "供F拉="0"需"是否平衡决o 定物体做何种运动
F拉<mω2r
F拉=mω2r
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
（2）链球运动 在田径比赛中,链球项目就是得用 离心现象来实现投掷的。链球的 投掷是通过预摆和旋转来完成的, 运动员手持链球链条的一端,在链 球高速旋转时,突然松手,拉力消 失,链就沿切线方向飞出去。
（4）制作棉花糖 内筒与洗衣机的脱水筒相似，往内筒加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁， 内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成 为丝状，到达温度较低的外筒就会迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团 团棉花。
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
（1）车辆拐弯
在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的
向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供
的。如果转弯时速度过大,所需向心力F 大于最大静摩擦力Ffmax,汽车将做离心运
水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动
学习目标
1.知道物体在水平方向做圆周运动的条件，结合实际问题 分析临界点；
2.能根据所学的圆周运动的规律推导出临界条件； 3.知道物体做离心运动、近心运动的条件，了解生活中常
见的离心运动；
思 考 讨 论
原本做圆周运动的物体，突然偏离原轨道，是什么原因呢？
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
（3）离心干燥器 把湿布块放在离心干燥器的金属网笼里,网笼转得比较慢时,水滴跟物体的 附着力 F足以提供所需要的向心力,使水滴做圆周运动,当网笼转的比较快 时,附着力 F 不足以提供所需要的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔, 飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
心
运
动
的
防 止 （2）高速转动的砂轮
高速转动的砂轮、飞轮等,都不 得超过允许的最大转速,如果转 速过高,砂轮、飞轮内部分子间 的作用力不足以提供所需的向 心力时,离心运动会便它们破裂, 甚至酿成事故。为了防止事故 的发生,通常还要在砂轮和飞轮 的外侧加装一个防护罩。
离 定义：做圆周运动的物体，在其所受合外力突然消失，或不
心 足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心
运 动
的运动，这种运动叫做离心运动。
F 0
F mr 2 F mr 2
物体做离心运动运动的条件：
F合
0或F合
m 2r(F合Leabharlann mv2 r)
合6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
（1）甩干雨伞上的水滴 在雨天,我们可以通过旋转雨伞的方法甩 干雨伞上的水滴,旋转时,当转动快到一定 的程度时,水滴和雨伞之间的附着力满足 不了水滴做圆周运动所需的向心力,水滴 就会做远离圆心的运动而被甩出去。
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
外
做匀速圆周运动的物体,由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在合外力突 然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,做逐渐远离圆心
力 的离心运动;
与 当合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的
向 近心运动; 心 只有当合外力等于所需的向心力时,物体才可能做匀速圆周运动。
力
的
动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,
车辆行驶不允许超过规定的速度。
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 现 象 注 (1)在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供物体做圆周运动所需的向 意 心力而引起的，是惯性的一种表现形式． 事 (2)做离心运动的物体，并不是沿半径方向向外远离圆心． 项 (3)物体的质量越大，速度越大(或角速度越大)，半径越小时，圆周运动所需要的
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
向心力越大，物体就越容易发生离心现象．
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
F拉>mω2r
关
系 "供F拉="0"需"是否平衡决o 定物体做何种运动
F拉<mω2r
F拉=mω2r
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
离6-4 生活中的圆周运动 5-水平圆周运动、斜面圆周运动及临界点问题、离心运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 心 运 动 的 应 用
（2）链球运动 在田径比赛中,链球项目就是得用 离心现象来实现投掷的。链球的 投掷是通过预摆和旋转来完成的, 运动员手持链球链条的一端,在链 球高速旋转时,突然松手,拉力消 失,链就沿切线方向飞出去。
（4）制作棉花糖 内筒与洗衣机的脱水筒相似，往内筒加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁， 内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成 为丝状，到达温度较低的外筒就会迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团 团棉花。
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 5 - 水平圆 周运动 、斜面 圆周运 动及临 界点问 题、离 心运动 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
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6.4 生活中的圆周运动(课件)高一物理(新教材人教版必修第二册)
m
v2
R
v＝ gR tanθ
轨道对轮缘无挤 压，此时火车的 速度为多大？
若火车的速度大于或 小于这个值时，轨道 对轮缘有挤压吗？
当 v＞ gR tanθ ： 轮缘受到外轨向内的弹力
FN
FN
FG
GF
θ
θ
当 v＜ gR tanθ ： 轮缘受到内轨向外的弹力
真 实 的 火 车 转 弯
飞机转弯:类似于火车转弯
F Fn
G
二、汽车转弯 汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?
FN
Ff
O
mg
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。
FN
Ff
O
即：Fn Ff
m v2 R
mg
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:
FN
FN ＝mg－m
v2
R
mg
当 FN = 0 时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完
全失重状态。
mg＝m
v2
R
v = gr
FN＝0 时，汽 车的速度为多
大？
临界速度
问题4：汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？
FN－mg＝m
v2
R
FN
＝mg
+
m
v2
R
F压＝FN ＝mg
做离心运动的条件：
F合 0或F合 Fn
F 0
F mr 2
F mr 2
理解：
1.物体做离心运动，并不是受到“离心力”作用， 更不是“离心力”大于向心力，而是外界提供的 向心力不足或突然消失。
6.4 生活中的圆周运动-课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
2、质量为m的航天员： 航天员的重力提供向心力。
mg m v2 R
Mg M v2 R
v gR
航天员处于完全失重状态
3、航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体
不受地球引力，正因为受到地球引力的作用，才使航天器连
同其中的乘员做匀速圆周运动。
三、航天器中的失重现象
➢巩固提升 例3、（多选）2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆 满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太 空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实 验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确 的是（ AC ） A.水珠仍受重力的作用 B.水珠受力平衡 C.水珠所受重力等于所需的向心力 D.水珠不受重力的作用
外轨对轮缘有侧压力。
F
当火车行驶速率v<v规定时，
内轨对轮缘有侧压力。
G
一、火车转弯
问题6：除了火车弯道 具有内低外高的特点 外，你还了解哪些道 路具有这样的特点？
汽车、摩托车、自行 车赛道的弯道，高速 公路的拐弯处
一、火车转弯
➢梳理深化
1、明确圆周平面：火车转弯处的铁轨，虽然外轨高于内轨，但 整个外轨是等高的，整个内轨是等高的。因而火车在行驶的过程 中，中心的高度不变，即火车中心的轨迹在同一水平面内。故火 车的圆周平面是水平面，而不是斜面。即火车的向心加速度和向 心力均沿水平面指向圆心。 2、向心力来源：在铁路的弯道处，内、外铁轨有高度差，火车 在此处依规定的速度行驶，转弯时，向心力几乎完全由重力G和
问题2：当汽车以上述速度行驶时，驾驶员对座椅的压力为
多大？此时驾驶员处于什么状态？（“超重”、“失重”
或“完全失重” ）
完全失重
6-4生活中的圆周运动3-竖直方向的圆周运动及临界点问题课件—人教版高中物理必修第二册
(1)在最高点水不流出的最小速率． (2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对杯底的压力大小． [答案] (1)2.42 m/s (2)2.6 N
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
O
O
杆
管道
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 【例2】一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心， 讲 使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下
解 列说法正确的是( B )
圆6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 周 运 动 中 的 轻 杆 模 型
轻杆和内圆轨道均可产生支撑小球的力
O
O
杆
管道
在最高点时小球的受力情况如何？
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 讲 解
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 讲 解
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
O
O
杆
管道
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 【例2】一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心， 讲 使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下
解 列说法正确的是( B )
圆6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 周 运 动 中 的 轻 杆 模 型
轻杆和内圆轨道均可产生支撑小球的力
O
O
杆
管道
在最高点时小球的受力情况如何？
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 讲 解
6 - 4 生 活 中 的圆周 运动 3 - 竖直方 向的圆 周运动 及临界 点问题 课 件 —2020 -2021学 年【新 教材】 人教版 （201 9）高中 物理必 修第二 册
例6-4 生活中的圆周运动 3-竖直方向的圆周运动及临界点问题 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 题 讲 解
《生活中的圆周运动》课件
总结词
生活中常见的匀速圆周运动的现象。
详细描述
生活中有许多匀速圆周运动的实例， 如自行车轮的转动、游乐场中的旋转 木马、地球的自转等。这些现象都遵 循匀速圆周运动的规律，体现了圆的 性质和运动的魅力。
03
非匀速圆周运动
非匀速圆周运动的定义
总结词
非匀速圆周运动的定义
详细描述
非匀速圆周运动是指物体在圆周轨道上运动，其线速度的大小和方向不断变化，导致向心力和离心力 也不断变化。
非匀速圆周运动的公式
总结词
非匀速圆周运动的公式
详细描述
非匀速圆周运动中，线速度v、角速度ω、周期T、频率f、向 心加速度an和离心加速度ac等物理量均随时间变化。因此， 需要使用微积分等数学工具来描述和求解非匀速圆周运动。
非匀速圆周运动的实例
总结词
非匀速圆周运动的实例
详细描述
生活中有许多非匀速圆周运动的实例，如洗衣机脱水桶中的水滴、游乐场中的旋转木马 、火车转弯等。这些运动中，物体受到的向心力和离心力不断变化，导致线速度和角速
汽车轮胎的转动
总结词：行驶动力
详细描述：汽车轮胎的转动是汽车行驶的关键，通过轮胎与地面的摩擦力产生前进的动力，实现汽车 的移动。
传送带的转动
总结词：物料运
详细描述：传送带通过圆周运动将物料从一个地方运输到另一个地方，广泛应用于工厂、物流等领域。
谢谢您的聆听
THANKS
《生活中的圆周运动》ppt课 件
CONTENTS
• 圆周运动的定义与基本性质 • 匀速圆周运动 • 非匀速圆周运动 • 生活中的圆周运动 • 圆周运动的实际应用
01
圆周运动的定义与基本性质
圆周运动的定义
总结词
《生活中圆周运动》课件
实例2
在汽车转弯时，驾驶员会减速或调整方向盘来改变汽车 的运动状态，以保持汽车的稳定。
详细描述
向心加速度是指物体在圆周运动过程中，受到指向圆心的加速度，由向心力产生 。向心加速度的大小与向心力的大小成正比，方向始终指向圆心。
02 生活中的圆周运动实例
地球的自转和公转
总结词
地球自转和公转是生活中常见的圆周运动实例，它们对地球上的昼夜交替、四季变化等现象有重要影 响。
详细描述
地球自转是指地球绕自身轴线旋转一周的运动，周期为24小时，是昼夜交替的原因。地球公转是指地 球绕太阳旋转的运动，周期为一年，是四季变化的原因。这两种运动都是圆周运动，对地球上的生命 和自然现象具有重要意义。
利用离心运动原理，通过高速旋转将水分从衣物中甩出。
详细描述
洗衣机在洗涤过程中，内桶高速旋转，带动衣物和水一起做圆周运动。在离心力的作用 下，水被甩向内桶的四周，通过排水孔排出，而衣物则在内桶的中央集中，从而达到脱
水的目的。
旋转木马的离心力
总结词
旋转木马利用离心力将游客稳定在座位上。
详细描述
旋转木马在旋转时，游客和座位一起做圆周 运动，产生向外的离心力。离心力与座位对 游客的约束力相互平衡，使游客能够稳定地
传送带的转动
总结词
传送带在生产和物流中广泛应用，其转动是 圆周运动的一种表现形式。
详细描述
传送带通过主动轮的转动带动从动轮转动， 从而实现物品的传输。在传送过程中，传送 带上的物品以一定的线速度做圆周运动，从 起点传送到终点。传送带的设计和运动原理 体现了圆周运动在生产和物流领域中的应用 价值。
03 圆周运动的向心力
向心力的定义和来源
向心力定义
向心力是指物体受到的力，其作 用效果是使物体沿着圆周或圆弧 路径运动，始终指向圆心。
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周运动分析课件—人教版高中物理必修第二册
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
1、铁轨
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
2、轮对结构 6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周运动分析课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
垂直轨道面的支持力N
（2）火车的向心力：
由G和N的合力提供
N
注意这时 的向心力 是水平的
F
F=mgtanα=m v2 r
α
α
G
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
三、圆周运动模型
水平圆周
N
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
.O f
G
f m v2 r
6.4生活中的圆周运动1-水平面内圆周 运动分 析课件 —2020 -2021 学年【 新教材 】人教 版（201 9）高 中物理 必修第 二册
平直轨道行使时，火车受力情况：重提力、供铁向轨的 支持力轮、缘机与车铁的轨牵无引相力互、作空用气及铁轨的阻力心。力
在水平弯道上转弯时
F 外侧轨道对铁轨的压力
如根据何牛能顿第使二铁定律轨F=和m 轨VR2缘可知 之火车间质的量很挤大压消失呢？
生活中的圆周运动课件
生活中的圆周运动课 件
目录
CONTENTS
• 圆周运动的基本概念 • 生活中的圆周运动实例 • 圆周运动中的物理量及其关系 • 圆周运动的规律及其应用 • 圆周运动中的能量转化与守恒 • 圆周运动中的趣味实验与挑战活动
01 圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
圆周运动是指物体在 平面内绕固定点做圆 周运动。
转动特点
自行车轮的转动方向与踏 板转动方向相反，这是由 于链条的传动关系所致。
应用场景
在日常生活中，自行车是 一种常见的交通工具，其 轮子的转动使得自行车能 够前进。
汽车轮胎的滚动
汽车轮胎滚动原理
汽车轮胎在地面上的滚动也是圆 周运动的一种表现形式。当汽车 行驶时，轮胎与地面之间产生摩
擦力，使得轮胎发生滚动。
旋转的纸杯
将一个纸杯放在旋转的平台上，观察纸杯的旋转速度和稳定性。
旋转的硬币
将一个硬币放在旋转的平台上，观察硬币的旋转速度和稳定性。
旋转的陀螺
将一个陀螺放在旋转的平台上，观察陀螺的旋转速度和稳定性。
挑战活动
设计一个旋转的迷宫
利用圆周运动原理设计一个旋转的迷宫，迷宫中的道路和障碍物随 着迷宫的旋转而移，挑战者需要在迷宫中寻找出口。
角速度
质点在圆周上运动时，单位时间 内转过的弧度（或角度），数值
是ω，单位是rad/s。
周期
质点绕圆心转一圈所需的时间， 数值是T，单位是s。
线速度、角速度、周期之间的关系
线速度与角速度的关系：v = rω，其中r为半径。 角速度与周期的关系：ω = 2π/T。
线速度与周期的关系：v = 2πr/T。
设计一个旋转的球体
利用圆周运动原理设计一个旋转的球体，球体中的小球随着球体的 旋转而移动，挑战者需要在球体中寻找出口。
目录
CONTENTS
• 圆周运动的基本概念 • 生活中的圆周运动实例 • 圆周运动中的物理量及其关系 • 圆周运动的规律及其应用 • 圆周运动中的能量转化与守恒 • 圆周运动中的趣味实验与挑战活动
01 圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
圆周运动是指物体在 平面内绕固定点做圆 周运动。
转动特点
自行车轮的转动方向与踏 板转动方向相反，这是由 于链条的传动关系所致。
应用场景
在日常生活中，自行车是 一种常见的交通工具，其 轮子的转动使得自行车能 够前进。
汽车轮胎的滚动
汽车轮胎滚动原理
汽车轮胎在地面上的滚动也是圆 周运动的一种表现形式。当汽车 行驶时，轮胎与地面之间产生摩
擦力，使得轮胎发生滚动。
旋转的纸杯
将一个纸杯放在旋转的平台上，观察纸杯的旋转速度和稳定性。
旋转的硬币
将一个硬币放在旋转的平台上，观察硬币的旋转速度和稳定性。
旋转的陀螺
将一个陀螺放在旋转的平台上，观察陀螺的旋转速度和稳定性。
挑战活动
设计一个旋转的迷宫
利用圆周运动原理设计一个旋转的迷宫，迷宫中的道路和障碍物随 着迷宫的旋转而移，挑战者需要在迷宫中寻找出口。
角速度
质点在圆周上运动时，单位时间 内转过的弧度（或角度），数值
是ω，单位是rad/s。
周期
质点绕圆心转一圈所需的时间， 数值是T，单位是s。
线速度、角速度、周期之间的关系
线速度与角速度的关系：v = rω，其中r为半径。 角速度与周期的关系：ω = 2π/T。
线速度与周期的关系：v = 2πr/T。
设计一个旋转的球体
利用圆周运动原理设计一个旋转的球体，球体中的小球随着球体的 旋转而移动，挑战者需要在球体中寻找出口。
6.4生活中的圆周运动 高中物理课件(人教版必修第二册)
绳约束
内轨道约束
注：“轻绳”只能对小球产生拉力，不能产生支持力。（内轨道约束 类似）
四、竖直面内圆周运动的临界问题
假设质量为m的小球达到最高点时的速度为v,受到绳子的拉力为T， 则根据牛顿第二定律，可以得出
绳约束
内轨道约束
T mg m v2 r
当T=0时，小球再做高点的速度为最小，
即：
mg
m
v
四、离心运动 04 离心运动的防止
要防止离心现象发生，该怎么办？
（1）减小物体运动的速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小. （2）增大合外力，使其达到物体作圆周运动时所需的向心力.
四、离心运动
例题3 关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动 B．在外界提供的向心力突然变大时，原来做匀速圆周运动的物体 将做离心运动 C．只要向心力的数值发生变化，原来做匀速圆周运动的物体就将 做离心运动 D．当外界提供的向心力突然消失或数值变小时，原来做匀速圆周 运动的物体将做离心运动
v
O F静
当 Fmax＜mvr 2
时，汽车做离心运动
在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静 摩擦力提供的.如果转弯时速度过大，所需向心力Fn大于最大静摩擦力 Fmax （Fmax不足以提供向心力），汽车将做离心运动而造成交通事故. 因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度.
正常行驶时，火车轨道的内外轨是一样高的。如果在火车 转弯时，火车在这样的轨道上行驶会发生什么？
FN
外轨对轮缘的弹力 F提供向心力F=F向
G
F m v2 r
火车质量很大,故轮缘 和外轨间的相互作用 力很大,易损坏铁轨.
人教版必修第二册PPT6.4生活中的圆周运动课件
规律：①重心不一定在物体上。②区别重心与几何中心，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心。③“悬挂法”确定薄板重心。
4、原子核中的两个等式:
1、结合能：为把核子分开而需要的能量或者结合成原子核需要放出的能量。
3.
方法：
弹簧的弹力: 沿着弹簧指向恢复形变的方向。
杆的弹力: 不一定沿杆的方向
1、核反应分两种
由牛顿第二定律得 G-FN=m ,则 FN=G-m 。
①当 0≤v< 时,0<FN≤G。
②当 v= 时,FN=0,汽车做平抛运动飞离桥面,发生危险。
③当 v> 时,FN>G,汽车做抛体运动飞离桥面,发生危险。
2.竖直平面内圆周运动的两类模型
(1)轻绳模型
如图所示,细绳系的小球或在轨道内侧运动的小球,在最高
向斜向上,其竖直分力可以与重力平衡,其水平分力可以提供
向心力,或者说火车所受支持力与重力的合力可以提供向心
力。
3.速度与轨道压力的关系
(1)如图所示,若火车转弯时,所受支持力与
重力的合力充当向心力,则 mgtan
θ=m ,故
v0= ,其中 r 为弯道半径,θ 为轨道平
面与水平面的夹角(tan
FN1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为FN2,则(
)
A.FN1>mg
B.FN1=mg
C.FN2>mg
D.FN2=mg
3、根据气体状态变化过程的特点，列出理想气体公式
1、核裂变：物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。
四、★胡克定律（弹簧弹力：F=kx）
2、使照相乳胶感光
一、随机性与统计规律
弹力是火车转弯所需向心力的主要来源。这样,铁轨和车轮
4、原子核中的两个等式:
1、结合能：为把核子分开而需要的能量或者结合成原子核需要放出的能量。
3.
方法：
弹簧的弹力: 沿着弹簧指向恢复形变的方向。
杆的弹力: 不一定沿杆的方向
1、核反应分两种
由牛顿第二定律得 G-FN=m ,则 FN=G-m 。
①当 0≤v< 时,0<FN≤G。
②当 v= 时,FN=0,汽车做平抛运动飞离桥面,发生危险。
③当 v> 时,FN>G,汽车做抛体运动飞离桥面,发生危险。
2.竖直平面内圆周运动的两类模型
(1)轻绳模型
如图所示,细绳系的小球或在轨道内侧运动的小球,在最高
向斜向上,其竖直分力可以与重力平衡,其水平分力可以提供
向心力,或者说火车所受支持力与重力的合力可以提供向心
力。
3.速度与轨道压力的关系
(1)如图所示,若火车转弯时,所受支持力与
重力的合力充当向心力,则 mgtan
θ=m ,故
v0= ,其中 r 为弯道半径,θ 为轨道平
面与水平面的夹角(tan
FN1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为FN2,则(
)
A.FN1>mg
B.FN1=mg
C.FN2>mg
D.FN2=mg
3、根据气体状态变化过程的特点，列出理想气体公式
1、核裂变：物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。
四、★胡克定律（弹簧弹力：F=kx）
2、使照相乳胶感光
一、随机性与统计规律
弹力是火车转弯所需向心力的主要来源。这样,铁轨和车轮
生活中的圆周运动ppt课件
Fn
m
v2 r
v gr
2.倾斜圆弧路面转弯： 比较两种情况异同点
问指题向：水平圆弧中心
①汽车an方向如何？
②汽车受哪些力的作用
？何力提供合F力n？ ③Fn的表达式？汽车做 匀速圆周运动的速度与
何因素有关？
Fn
m
v2 r
v gr tan
若汽车的v大于或小于该值，汽车受力有何变化？
二、 火车转弯问题分析
6-4 生 活 中 的 圆 周 运 动
铁路和高速公路的转弯处以及赛车场 的环形车道，为什么路面总是倾斜的—— 外侧高、内侧低(如下图所示)?
解决圆周运动问题的关键
分析清楚向心力的来源是解决圆周 运动问题的关键．
(1) 当 物 体 做 匀 速 圆 周 运 动 时 ， 物 体所受的合力始终指向圆心，提供向 心力．
(2)离心运动的受力特点：物体做离心运 动并不是物体受到离心力作用，而是由于 外力不能提供足够的向心力．所谓“离心 力”也是由效果命名的，实际并不存在．
在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需 的向心力由车轮与路面间的静摩擦力提 供．如果转弯时速度过大，所需向心力F很 大，大于最大静摩擦力Ffmax，汽车将做离心 运动而造成交通事故．因此，在转弯处，为 防止离心运动造成危害：一是限定车辆的转 弯速度；二是把路面筑成外高内低的斜坡以 增大向心力．
②若 F 合>mrω2，物体做半径变小的近心运动，即“提 供过度”，也就是“提供”大于“需要”．
③若 F 合<mrω2，则外力不足以将物体拉回到原轨道上，
而做离心运动，即“需要”大于“提供”或“提供不足”．
④
④若F合＝0，则物体 做直线运动．
③
① ②
离心运动