高中物理：2.3《匀速圆周运动的实例分析》课件
问题：水平面上绕自身轴匀速旋转的圆盘上离 圆心R处放置一木块，要求木块相对圆盘静止， 圆盘的旋转的角速度ω不能超过多少。
ω
O
v 时，物体作圆周运动； F合 m r v2 时，物体作离心运动； F合 m r v2 时，物体靠近圆心运动。 F合 m r
v
2
R
离心运动 1．定义：做匀速圆周运 动的物体，在所受合力突然 消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情 况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为 离心运动。 2 ．条件：①当F= 0时，物体沿切线方向飞出。 F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心。 3 ．本质：离心现象的本质——物体惯性的表现。 二、离心运动的应用与防止 １.应用实例——洗衣机的脱水筒、棉花糖的产生 等。 ２.防止实例——汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、 砂轮的限速等。
小结：
B、a、c
C、b、d B
D、b、c
3、下列说法中错误的有：（
）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心 C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过 允许的最大转速 D、离心水泵利用了离心运动的原理
例题4.物体做离心运动时，运动轨迹是（ ） A．一定是直线。 B．一定是曲线。 C．可能是直线，也可能是曲线。 D．可能是圆。
o
F
2、洗衣机的脱水筒
3、用离心机把体温计的 水银柱甩回玻璃泡内
当离心机转得比较慢时， 缩口的阻力 F 足以提供所需 的向心力，缩口上方的水银 柱做圆周运动。当离心机转 得相当快时，阻力 F 不足以 提供所需的向心力，水银柱 做离心运动而进入玻璃泡内。
4、制作“棉花”糖的原理：
内筒与洗衣机的脱水筒相 似，里面加入白砂糖，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，并 迅速冷却凝固，变得纤细雪白， 像一团团棉花。
例题5.雨伞半径为R，高出地面h，雨伞以角速度
ω 旋转时，雨滴从伞边缘飞出…（ ） A．沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。 B．沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。 C．雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的 圆圈。 D．雨滴落在地面上后形成一个半径 r＝ R 的圆圈
例题6.物体m用线通过光滑的水平板上 的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速 圆周运动，如图所示．如果减小M的质 量，则物体的轨道半径r，角速度ω线速 度v的大小变化情况是…… ( ) A．r不变，v变小，ω变小 B．r增大，ω减小，v不变 C．r减小，v不变，ω增大 D．r减小，ω不变，v变小
对离心运动的进一步理解 当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动 当F= 0时， 物体沿切线方向飞出 当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心 当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆心
离心运动本质：
（１）离心现象的本质是物体惯性的表现
（２）离心运动是物体逐渐远离圆心的
一种物理现象
离心运动的特点 ： （1）做圆周运动的质点，当合外力消失时，它 就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去． （2）做离心运动的质点是做半径越来越大的运 动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向 飞出． （3）做离心运动的质点不存在所谓的“离心力” 作用，因为没有任何物体提供这种力 ．
C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力， 维持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故
２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑” 的现象，可以：( D )
a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦
A、a、b
N
F G
（2）.为了减轻轮轨之间的挤压 作用，在转弯处，路面应该是怎 样的？这样做有什么好处？对车 速有要求吗？
(2)当路面外侧高内侧低时，即外轨略高于内轨时：
火车受力： 竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持力 N 火车的向心力：
N F
由G和N的合力提供
G
在外轨略高于内轨时，火车转弯时的速度v
【解】G和N的合力提供汽车做圆周
运动的向心力，由牛顿第二定
N
律得：
v2 N G m r v2 N Gm G r
G
v
可见汽车的速度越大对桥的压力越大。
二：旋转秋千
例、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成θ 角，求小球做匀速圆周运动的角速度ω。
O‘ 解：小球受力： 竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T(a)当时， Nhomakorabeav 规定
N F
车轮对内外轨都无侧压力。 火车的向心力：
G
由G和N的合力提供
L H
θ
α
0
问题：设车轨间距为L， 两轨间高度差为h，转弯 半径为R，火车的质量为M。 （1）求火车转弯时速度 v0为多大轮缘对铁轨的侧 压力正好为零
(2）当v＞v 时，施加侧压力的是内轨还是外轨？ v＜v 时怎样？
？问题二：
要防止离心现象发生，该怎么办？
A、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 B、增大合外力，使其达到物体作圆周运动时 所需的向心力
巩固练习：
1、下列说法正确的是 (
B
)
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将 沿圆周半径方向离开圆心
B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时， 将沿圆周切线方向离开圆心
由此可见：车速的大小影响轨轮 之间的挤压，影响铁轨的寿命。
• 那怎样延长铁轨的寿命呢？修建
铁路有怎样的要求呢?
通过以上讨论可知：在修筑铁路 时，内外轨的高度差，要根据转 弯处的半径和规定的车速来确定。
四：离心运动
2008年北京奥运会期望我 国的著名女链球运动员顾 原在奥运动争取佳绩。链 球的运动情况。
匀速圆周运动的实例分析
一：汽车过拱桥问题
求汽车以速度v过半径为r 的拱桥时对拱桥的压力？
【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动 N
的向心力，由牛顿第二定律得：
v2 GN m r v2 N Gm r
v
G
可见汽车的速度越大对桥的压力越小。 当v
gr 时汽车对桥的压力为零。
求汽车过凹形路段最低点时对路面的压 力？
θ
小球的向心力：由T和G的合力提供
L T O RF mg
F向心 F mgtg
小球做圆周运动的半径 由牛顿第二定律： 即：
R L sin
2
F ma m 2 R
mgtg m L sin
g L cos
三：火车转弯：
轮缘
观察火车轮缘与铁轨，它们如何相互作用？
离心运动的应用
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物 体上的水分甩掉的装置
当网笼转得比较慢时， 解释： 水滴跟物体的附着力F 足以 提供所需的向心力F 使水滴 做圆周运动。当网笼转得比 较快时，附着力 F 不足以提 供所需的向心力 F，于是水 滴做离心运动，穿过网孔， 飞到网笼外面。
ν
F<mrω 2
1﹑链球开始做什么运动？ 2﹑链球离开运动员手以后 做什么运动？
离心运动
1．离心运动定义： 做匀速圆周运动 的物体，在所受合力 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， 就做逐渐远离圆心的 运动。这种运动叫做 离心运动。
2．离心的条件：做匀速 圆周运动的物体合外力 消失或不足以提供所需 的向心力．
0
分析：若轮缘与铁轨间 无作用时，则转弯时所需要的向 心力完全由重力G和支持力N的合 力来提供。设转弯处轨道与水平 面夹角为α。
解：如图，F合=Gtanα=Gsinα(当α很小时)=mg(h/L) 由牛顿第二定律： F合=mv02/R 则H=v0 或
2L/gR
h是内外轨高度差， L是轨距
v0
Rgh L
？问题一：
要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？
A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
B、减小合外力或使其消失
离心运动的防止：
1、在水平公路上行驶的汽 车转弯时 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 υ2 υ r 最大静摩擦力Fmax，汽车将做 F<m 离心运动而造成交通事故。因此， 汽车 F 在公路弯道处，车辆行驶不允许 超过规定的速度。 2、高速转动的砂轮、飞轮等
（b）当火车行驶速率v>v0时， 外轨对轮缘有侧压力； （c）当火车行驶速率v<v0时，
N N’
内轨对轮缘有侧压力。
N
N‘
G
火车行驶速率v>v0
G
火车行驶速率v<v0时
当h、L一定，v0= 时火车转弯所需的向心力恰 好由重力和支持力的合力提 供，车轮对铁轨的侧压力正 好为零。
当v>v0时，由于火车有离心 运动的趋势，对外轨有挤压 作用，轨对车轮提供侧压力。 当v<v0时，由于Mg、FN提供 的向心力过大，车轮挤压内 轨，侧压力由内轨提供。
1.铁轨和车轮
外轮和外轨
内轮和内轨
内外轨道一样高时
外轮
内轮
外轨
内轨
（1）火车拐弯时圆周运动的圆轨道在水平面还 是竖直面上？它受到的向心力应该沿什么方向？ 内外轨等高时向心力由什么力提供？
2.讨论火车转弯时所需向心力。
(1)内外轨道一样高时： 向心力 F 由外侧轨道对 轮缘的压力提供
外轨将会对轮施加向里的作用，并提供向 心力。车速越快轮轨之间作用力越大，轨 越容易损坏。
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高一物理必修2 圆周运动实例分析 ppt
R
圆 心
小结： 小结：
匀速圆周运动的向心力可以是一 个力或几个力的合力。 个力或几个力的合力。
l
θ
圆周运动实例分析
如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过Ｏ 5 、 如图 ， 细杆的一端与一小球相连 ， 可绕过 Ｏ 点的 水平轴自由转动．现给小球一初速度， 水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它做圆周运 图中ａ 分别表示小球轨道的最低点和最高点， 动，图中ａ、ｂ分别表示小球轨道的最低点和最高点， 则杆对球的作用力可能是 ① ② ③ ④ ａ处为拉力，ｂ处为拉力 处为拉力， ａ处为拉力，ｂ处为推力 处为拉力， ａ处为推力，ｂ处为拉力 处为推力， ａ处为推力，ｂ处为推力 处为推力，
圆周运动实例分析
过山车 （思考：为什么不会掉下来？） 思考：为什么不会掉下来？）
实验演示
例、如图，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬 如图，在光滑的圆锥顶用长为 的细线悬 挂一质量为m 的小球，顶角为2θ， 挂一质量为 的小球，顶角为 ，当圆锥和 球一起以角速度ω匀速转动 匀速转动， 球一起以角速度 匀速转动，球对椎面的压力 恰好为零，则此时绳子的张力是多少？ 恰好为零，则此时绳子的张力是多少？
圆周运动实例分析
教学目标： 教学目标： ①知道向心力是物体沿半径方向的合外力。 知道向心力是物体沿半径方向的合外力。 知道向心力公式也适用于变速圆周运动。 ②知道向心力公式也适用于变速圆周运动。 ③会在具体问题中分析向心力的来源。 会在具体问题中分析向心力的来源。
圆周运动实例分析
1.小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。 小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。 小球在光滑水平面上做匀速圆周运动
θ
小结： 小结：
圆周运动问题实质是牛顿 定律的在曲线运动中的应用。 定律的在曲线运动中的应用。 解决圆周运动问题的关键 是对作圆周运动的物体进行受 是对作圆周运动的物体进行受 力分析，找到指向圆心的合力 指向圆心的合力, 力分析，找到指向圆心的合力 即向心力． 即向心力．
《匀速圆周运动的实例分析》课件
②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道 的 内侧 ． ③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向圆心 ，它 提供了火车做圆周运动所需的 向心力 ．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
离心运动
(1)做圆周运动的物体，在向心力突然 消失
或
合力不足以提供所需的向心力时，物体沿切线方向飞去或
由力的分解和几何关系可得：
F 合＝ mgtanα
r＝ lsinα
由 F 合＝mω2·r 得 ω＝
g
lcos α
，cos
α＝ωg2l.
结论：缆绳与中心轴的夹角 α 跟“旋转秋千”的 角速度
和 绳长 有关，而与乘坐人的质量无关 ．在 l 一定
时， ω越大 ，α 也 越大 ．
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分类例析
课堂对点演练
vmax＝ μgR＝ 0.1×10×4 m/s＝2 m/s.
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(2)当汽车的速度超过 2 m/s 时，需要的向心力 mvr2增大，大 于提供的向心力也就是说提供的向心力不足以维持汽车做 圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重的将会出现翻 车事故． 答案 (1)2 m/s (2)见解析
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解析 (1)汽车在水平路面上转弯不发生侧滑时，沿圆弧运动 所需向心力由静摩擦力提供．当车速增大时，静摩擦力也随 着增大，当静摩擦力达到最大值 μmg 时，其对应的车速即 为不发生侧滑的最大行驶速度． 由牛顿第二定律得 μmg＝mvRm2 ax. 求得车速的最大值为
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离心运动
(1)做圆周运动的物体，在向心力突然 消失
或
合力不足以提供所需的向心力时，物体沿切线方向飞去或
由力的分解和几何关系可得：
F 合＝ mgtanα
r＝ lsinα
由 F 合＝mω2·r 得 ω＝
g
lcos α
，cos
α＝ωg2l.
结论：缆绳与中心轴的夹角 α 跟“旋转秋千”的 角速度
和 绳长 有关，而与乘坐人的质量无关 ．在 l 一定
时， ω越大 ，α 也 越大 ．
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vmax＝ μgR＝ 0.1×10×4 m/s＝2 m/s.
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(2)当汽车的速度超过 2 m/s 时，需要的向心力 mvr2增大，大 于提供的向心力也就是说提供的向心力不足以维持汽车做 圆周运动的向心力，汽车将做离心运动，严重的将会出现翻 车事故． 答案 (1)2 m/s (2)见解析
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解析 (1)汽车在水平路面上转弯不发生侧滑时，沿圆弧运动 所需向心力由静摩擦力提供．当车速增大时，静摩擦力也随 着增大，当静摩擦力达到最大值 μmg 时，其对应的车速即 为不发生侧滑的最大行驶速度． 由牛顿第二定律得 μmg＝mvRm2 ax. 求得车速的最大值为
《匀速圆周运动》课件
详细描述
在钟表中，时针、分针和秒针均以恒 定的角速度进行转动，形成匀速圆周 运动。它们的线速度大小也保持不变 ，但方向时刻改变。
电风扇叶轮的转动
总结词
电风扇叶轮的转动也是一种匀速圆周运动，其角速度和线速度保持恒定。
详细描述
电风扇叶轮在旋转时，其角速度和线速度均保持恒定，使得风扇叶片在旋转过程中始终保持匀速运动 。
《匀速圆周运动》ppt课件
目 录
• 匀速圆周运动的基本概念 • 匀速圆周运动中的物理量 • 匀速圆周运动的公式和定理 • 匀速圆周运动的实例分析 • 匀速圆周运动的应用
01
匀速圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
总结词
描述物体绕圆心做曲线运动
详细描述
圆周运动是指物体围绕一个固定点做曲线运动，这个固定点称为圆心，曲线称 为圆周。
02
匀速圆周运动中的物理量
线速度
01
02
03
04
定义
质点沿圆周运动，在任意时刻 ，质点在圆周上所对应的弧长
与所用时间的比值。
公式
$v = frac{s}{t}$，其中s为质 点在t时间内所经过的弧长。
物理意义
描述质点在圆周上运动的快慢 程度。
方向
质点在圆周上运动时，线速度 方向时刻改变，始终沿着圆周
公式
$F_{n} = mfrac{v^{2}}{r}$，其中m为质点 的质量。
来源
向心力可以由重力、弹力、摩擦力等提供， 具体来源取决于圆周运动的情境。
03
匀速圆周运动的公式和定 理
周期和频率
总结词
描述圆周运动物体完成一个周期所需的时间和单位时间内完 成的周期数。
详细描述
周期是指圆周运动物体完成一个周期所需的时间，用希腊字 母表示。频率是指单位时间内完成的周期数，用字母f表示。 两者之间的关系是倒数关系，即T=1/f。
在钟表中，时针、分针和秒针均以恒 定的角速度进行转动，形成匀速圆周 运动。它们的线速度大小也保持不变 ，但方向时刻改变。
电风扇叶轮的转动
总结词
电风扇叶轮的转动也是一种匀速圆周运动，其角速度和线速度保持恒定。
详细描述
电风扇叶轮在旋转时，其角速度和线速度均保持恒定，使得风扇叶片在旋转过程中始终保持匀速运动 。
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目 录
• 匀速圆周运动的基本概念 • 匀速圆周运动中的物理量 • 匀速圆周运动的公式和定理 • 匀速圆周运动的实例分析 • 匀速圆周运动的应用
01
匀速圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
总结词
描述物体绕圆心做曲线运动
详细描述
圆周运动是指物体围绕一个固定点做曲线运动，这个固定点称为圆心，曲线称 为圆周。
02
匀速圆周运动中的物理量
线速度
01
02
03
04
定义
质点沿圆周运动，在任意时刻 ，质点在圆周上所对应的弧长
与所用时间的比值。
公式
$v = frac{s}{t}$，其中s为质 点在t时间内所经过的弧长。
物理意义
描述质点在圆周上运动的快慢 程度。
方向
质点在圆周上运动时，线速度 方向时刻改变，始终沿着圆周
公式
$F_{n} = mfrac{v^{2}}{r}$，其中m为质点 的质量。
来源
向心力可以由重力、弹力、摩擦力等提供， 具体来源取决于圆周运动的情境。
03
匀速圆周运动的公式和定 理
周期和频率
总结词
描述圆周运动物体完成一个周期所需的时间和单位时间内完 成的周期数。
详细描述
周期是指圆周运动物体完成一个周期所需的时间，用希腊字 母表示。频率是指单位时间内完成的周期数，用字母f表示。 两者之间的关系是倒数关系，即T=1/f。
16-17物理教科版必修2 第二章3 匀速圆周运动的实例分析 课件 精品
3. (2014·绵阳高一检测)如图所示，木板B 托着木块A在竖直平面内沿逆时针方向 做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是
() A．从水平位置a到最高点b的过程中A的 向心加速度越来越大 B．从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小 C．在a处时A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到 最大值 D．在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力
甲
乙
(2)如图乙所示，汽车经过凹形桥的最低点时，满足的关系 为___N_－__m__g___＝mRv2，N＝mg＋mRv2，汽车对桥的压力大小 N′＝N.汽车过凹形桥时，对桥的压力____大__于____重力．
二、“旋转秋千” “旋转秋千”运动可简化为圆锥摆模型，如图所示．
1．向心力来源：重力和悬线的_____拉__力_____的合力提供．
对离心运动的理解
学案导引 1．洗衣机脱水是利用的什么？ 2．放在转盘上的物体最有可能被甩出的是质量最大的， 还是离转盘最远的？
1．离心运动的实质 离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象．它的本质 是 物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切 线 方向飞出去的趋势，之所以没有飞出去，是因为受到向心 力 作用的缘故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把 物 体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦作为向心力 的 合外力突然消失，物体就会沿切线方向飞出去． 2．物体做离心运动的条件 做圆周运动的物体，一旦提供向心力的外力突然消失，或 者 合外力不能提供足够的向心力时，物体做远离圆心的运动,即 离心运动．
一、汽车过拱形桥 1．向心力来源：____重__力_____和桥面的___支__持__力____的合力提 供向心力．
2．动力学关系 (1)如图甲所示，汽车在凸形桥的最高点时，满足的关系为 ____m_g_－__N______＝mRv2，N＝mg－mRv2，由牛顿第三定律可知 汽车对桥面的压力大小等于支持力，因此汽车在凸形桥上运 动时，对桥的压力______小__于______重力．当 v＝ gR时，其 压力为零．
高中物理第二章匀速圆周运动3圆周运动的实例分析课件教科版必修2.ppt
N G m v2 r
当V 越大时，则 m v2 越大，N越小。
r
当V增大某一值时， 则 N=0，
此时：V gr
当 V gr 汽车飞出去了。
N
失重 G N m v2
R
G
v2
R
N Gm R
o
R
N
G
v2 N G m
R
v2
N Gm
超重
R
例如:荡秋千 ,飞机转弯飞行员对坐垫压力
三：航天器中的失重现象
关于向心、圆周、离心运动
供 提供物体做圆周 运动的力
需 物体做匀速圆周 运动所需的力
“供”、“需”是否平衡决定物体做何种
F= m v2运动 匀速圆周运动
r
v2 F< m
离心运动
r
v2 F> m
向心运动
r
练习 1、下列说法正确的是 ( B )
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突 然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
练习
3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现
“打滑”的现象，可以：( b、d
)
a、增大汽车转弯时的速度
b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦
d、减小汽车与路面间的摩擦
练习
4、下列说法中错误的有（
B）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩 得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径 方向离开圆心
的速度及受到杆子的力是多少？
拓展
如图所示，一质量为m的小
N
球，用长为L轻杆固定住，使其
mg
在竖直面内作圆周运动.
O
若小球通过最高点时，小球 恰不受杆的作用力，则小球在最 高点的速度是多少？
当V 越大时，则 m v2 越大，N越小。
r
当V增大某一值时， 则 N=0，
此时：V gr
当 V gr 汽车飞出去了。
N
失重 G N m v2
R
G
v2
R
N Gm R
o
R
N
G
v2 N G m
R
v2
N Gm
超重
R
例如:荡秋千 ,飞机转弯飞行员对坐垫压力
三：航天器中的失重现象
关于向心、圆周、离心运动
供 提供物体做圆周 运动的力
需 物体做匀速圆周 运动所需的力
“供”、“需”是否平衡决定物体做何种
F= m v2运动 匀速圆周运动
r
v2 F< m
离心运动
r
v2 F> m
向心运动
r
练习 1、下列说法正确的是 ( B )
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突 然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
练习
3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现
“打滑”的现象，可以：( b、d
)
a、增大汽车转弯时的速度
b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦
d、减小汽车与路面间的摩擦
练习
4、下列说法中错误的有（
B）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩 得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径 方向离开圆心
的速度及受到杆子的力是多少？
拓展
如图所示，一质量为m的小
N
球，用长为L轻杆固定住，使其
mg
在竖直面内作圆周运动.
O
若小球通过最高点时，小球 恰不受杆的作用力，则小球在最 高点的速度是多少？
高一物理匀速圆周运动的实例分析 24页PPT文档
思考与讨论：
汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压 力如何变化? 当汽车的速度不断增大 时，会有什么现象发生呢？
v
N
mg m V02 R
压力：N=0
V0 Rg
当 V Rg 时，汽车将脱离桥面，
发生危险。
r
mg
O
Ｎ=mg－ mv2/r
汽车过桥时一般都会有一个限速，规定汽车的速度不能大于 这个限速。
三、火车转弯：
1、火车轮子特点：想象、看图片、观察模拟器材
Δ
2、如果铁路弯道是水平的，内轨受挤压还是外轨 受挤压？为什么？分析向心力的来源？FN1
FN
G
向心力由外侧轨道对车轮 轮缘的挤压力提供.
FN m v2 r
思考：如果铁路弯道是水平的，那么火车拐弯时将会出现 什么情况？
3、火车质量大，速度也大，因此在平地上转弯所需的向 心力大。外轨长期受到强烈挤压就会损坏。你能想办法 改进一下吗？
f静
G
F合
G
θ
F向 = f静
F向 = F合=mg•tanθ
在倾斜路面上转弯
N
F合
G
θ
问题2、如图拐弯路段 是半径为R的圆弧，要 使车速为V时车轮与路 面之间横向摩擦力等于 零，则θ 应为多大？
F向 = F合= mg•tanθ
二、汽车过桥
问题3：如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧 桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的 压力情况，以下说法正确的是（ ）
A．在竖直方向汽车受到三个力： 重力、桥面的支持力和向心力 B. 在竖直方向汽车只受两个力： 重力和桥面的支持力 C.汽车对桥面的压力等于汽车的重力 D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
二、汽车过桥
匀速圆周运动实例分析课件
游乐设施中的过山车、旋转木马 等都利用了匀速圆周运动的原理
。
当乘客坐在过山车上，受到重力 和过山车的支持力的作用，同时 受到向心力的作用，使过山车沿
圆周轨道做匀速运动。
旋转木马的转动也是通过向心力 的作用，使木马围绕中心轴做匀
速圆周运动。
天体运动中的匀速圆周运动
天体运动中，地球围绕太阳做匀速圆周运动，同时地球的自转也是匀速圆周运动。
科技发展推动了新型材料和设 备的研发，为匀速圆周运动的 应用提供了更多的可能性。
科技发展促进了信息交流和合 作，使得全球范围内的匀速圆 周运动研究得以共享和共同进 步。
未来可能的应用领域
太空探索
随着人类对太空的探索不断深入 ，匀速圆周运动在太空船的轨道 设计和控制等方面将有更广泛的
应用。
精密仪器制造
向心力的来源与计算
总结词：概念混淆
详细描述：学生常常混淆向心力的来源和计算方法。实际上，向心力是由物体受到的合外力充当，其大小为 F = m(v^2/r)， 其中 m 是物体的质量，v 是物体的速度，r 是物体做圆周运动的半径。
离心现象与向心现象
总结词：理解偏差
详细描述：学生对于离心现象和向心现象的理解存在偏差。实际上，当合外力不足以提供向心力时， 物体将做离心运动；而当合外力大于所需的向心力时，物体将做向心运动。
加强国际合作和交流 ，共同推进匀速圆周 运动的研究和应用。
谢谢聆听
公式与定理
01
线速度公式
$v = frac{s}{t}$，其中$s$是物体在时间$t$内通过的弧 长。
02
角速度公式
$omega = frac{theta}{t}$，其中$theta$是物体在时 间$t$内转过的角度。
教科版高中物理必修二第2章第3节《匀速圆周运动的实例分析》ppt课件
四、离心运动
1．定义：物体沿圆周运动的切线方向飞出或做逐
渐_________ 而去的运动． 远离圆心 消失 2．原因：合外力提供圆周运动的向心力 ______ 或 不足，不存在受“离心力”的作用．
3．离心机械：利用_____ 运动的机械． 离心
思考感悟 在近地轨道上，各国发射了很多的航天器，如卫 星、空间站、各种探测器，还随时发射宇宙飞船、 航天飞机，假设这些航天器都做匀速圆周运 动．设想地球的引力突然消失，它们将怎样运动？ 提示：这些航天器在引力作用下做匀速圆周运动， 若引力突然消失，它们将沿该时刻的速度方向做 匀速直线运动，即沿切线方向飞出．
2
二、对离心运动的理解 1．离心运动的实质 离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现 象．它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的 物体，总是有沿着圆周切线方向飞出去的趋势， 之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘 故．从某种意义上说，向心力的作用是不断地把 物体从圆周运动的切线方向拉到圆周上来．一旦 作为向心力的合外力突然消失，物体就会沿切线 方向飞出去．
核心要点突破
一、对火车转弯问题的理解 1.
图2－3－4
弯道的特点 在实际的火车转弯处，外轨高于内轨，若火车转 弯所 需的向心 力完全由 重力和支 持力的合 力提 v2 0 供，即 mgtanθ＝m ，如图 2－3－4 所示，则 v0 R ＝ gRtanθ . 其中 R 为弯道半径，θ 为轨道所在平面与水平面 的夹角， v0 为转弯处的规定速度．
特别提醒：汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路 转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重 力和支持力的合力提供向心力，以减小车轮受到 地面施加的侧向挤压．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．为满足我国经济迅速发展的需要，我国的铁路 运 输 经 过 了 多 次 提 速 ； 当 火 车 运 行 速 度 从 120 km/h提高到200 km/h时，为使转弯处铁轨不受侧 压力，在对转弯处铁路改造时，下列做法可行的 是( ) A．使内、外轨的高度差适当增大些 B．使内、外轨的高度差适当减小些 C．适当增加火车的质量 D．适当增大转弯的半径