【人教版】高中物理必修二:生活中的圆周运动ppt优秀课件


凸形桥: 凹形桥:
F压=mg-m
v2
R
F压=mg +
m
v2
R
失重 超重
课后思考
桥的速度增大, 会出现什么情
况?
FN <mg 失重状态
F压=mg-m
v2
R
汽车过桥——拱形桥
FN
FN =mg-m
v2
R
mg
当FN = 0 时,出现飞车现象,汽车做平抛运动, 汽车及其中的物体处于完全失重状态。
mg=m
v2
R
v= gR
汽车过桥——凹形桥 FN
汽车质量为m,通过桥
最低点速度为v,桥半
mg
径为R,则在最低点汽
车对桥的压力为多大?
解:F合=FN-mg
Fn= m
v2
R

FN-mg=m
v2
R

FN =mg
+
m
v2
R
由牛顿第三定律得
FN >mg 超重状态
F压=mg
+
m
v2
R
转化模型
拱形桥
凹形桥
学以致用
学以致用
学以致用
学以致用
乘坐如图所示游乐园的过山车时, 质量为m的人随车在竖直平面内沿
车轮的构造
轮缘

思考与讨论:
1、火车转弯时是在做什么运动? 2、是什么力提供向心力?
铁路的弯道——内外轨一样高
外轨
内轨
FN O
FG 外轨对轮缘的弹力提供向心力
思考:靠这种办法得到的向心力缺点是什么?
如何解决这一实际问题?
铁路的弯道——外轨高于内轨
解决方案
铁路的弯道——外轨高于内轨
方案剖析
1、轨道分析
FN
FN
O
FG
θ
O
GF
θ
轮缘受到外轨向内的弹力 轮缘受到内轨向外的弹力
赛道转弯
1、赛车道转弯处的特点? 2、为何要这样设计?
公路转弯
上海南浦大桥
崇明长江大桥
凹形路面
转化模型
拱形桥
凹形桥
汽车过桥
F压=FN=mg
拱形桥 水平桥 凹形桥
汽车过桥
1、汽车质量为m,通过 桥最高点速度为v,桥半 径为R,则在最高点汽 车对桥的压力为多大?
圆周轨道运动,正确的是( C )
A、人在最高点和最低点时的向心 加速度相等
B、车在最高点时人处于倒坐状态, 全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
C、人在最低点时对座位的压力大于mg
课堂小结:
1、铁路的弯道
水平面圆周运动
F合=mg tanθ
Fn= m
v2
R
v= gR tanθ
2、汽车过桥
竖直面圆周运动
5.7 生活中的圆周运动
知 识 准 备:
1、向心力的特点: 方向始终指向圆心,与速度 垂直。
2、向心力的作用:改变速度的方向。
3、向心力的大小: Fn=
m
v2
R
=mω2R
4、向心力的来源: 可以由几个力的合力、某一个 力或某一个力的分力来提供。
思考与讨论:
在平直轨道上匀速行驶的火车受几个力 的作用?这几个力的关系如何?
θ
铁路的弯道——外轨高于内轨
方案剖析
1、轨道分析 2、受力分析
FN
F合=mg tanθ
θ
F合
O
3、速度分析
F合= Fn
G
θ
v= gR tanθ
火车转弯时所
需的向心力
Fn = m
v2
R
讨论:如果火车在转弯处的速度不等于规定的
速度会发生怎样的情况?
铁路的弯道——外轨高于内轨
挤压轮缘分析 1、当 v> gR tanθ 时: 2、当 v< gR tanθ 时:
2、汽车质量为m,通过 桥最低点速度为v,桥半 径为R,则在最低点汽 车对桥的压力为多大?
汽车过桥——拱形桥
FN
汽车质量为m,通过桥
最高点速度为v,桥半径
mg
为R,则在最高点汽车
对桥的压力为多大?
若汽车通过拱
解:F合=mg-FN
Fn= m
v2
R

mg-FN=m
v2
R

FN =mg-m
v2
R
由牛顿第三定律得
合集下载

《生活中的圆周运动》课件

《生活中的圆周运动》课件

圆周运动的周期和转速
总结词
描述圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间和单位时间内完成循环的次数 。
详细描述
周期是圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间,用字母T表示。转速是指单 位时间内物体完成循环的次数,用字母n表示。
圆周运动的向心力和向心加速度
总结词
描述圆周运动中物体受到指向圆心的力和由此产生的加速度 。
详细描述
自行车轮在转动时,其边缘点绕中心点做圆周运动,产生向心加速度。这种运动 形式在提供前进动力的同时,也使得自行车能够保持平衡。
电风扇的转动
总结词
电风扇的转动展示了圆周运动在日常 生活中的应用,涉及到能量的转换和 风力的产生。
详细描述
电风扇的叶片在转动时,其边缘点绕 中心点做圆周运动,产生风力。这种 运动形式将电能转换为机械能,为人 们带来凉爽的空气。
详细描述
向心力是指圆周运动中物体受到指向圆心方向的力,其大小 与物体的质量、速度和圆周半径有关。向心加速度是指物体 在向心力作用下产生的加速度,其大小与向心力的大小和物 体的质量有关。
02 生活中的圆周运 动实例
自行车轮的转动
总结词
自行车轮的转动是生活中常见的圆周运动实例,它涉及到圆周运动的原理和特点 。
详细描述
旋转木马上的座椅和动物模型随着中心轴的转动而做圆周运动,产生离心力。这种运动形式使得孩子们能够体验 到旋转带来的刺激和乐趣。
03 圆周运动的规律 和公式
圆周运动的线速度和角速度
线速度
描述物体沿圆周运动的快慢,计算公式为 $v = frac{s}{t}$,其中 $s$ 是物体在时间 $t$ 内所经过的 弧长。
转动惯量是描述刚体绕轴转动惯性的物理量,自行车轮的转动惯量会影响骑行时的 稳定性和响应性。

5.7生活中的圆周运动-课件(人教版必修2)(共54张)

5.7生活中的圆周运动-课件(人教版必修2)(共54张)

版 物

所示).这样,外轨就不受____________.
第7页,共54页。
第5章 曲线运动
3 . 离 心 运 动 有 很 多 应 用 , 离 心 干 燥 器 就 是 ( j i ùs h ì) 利 用 ________________________________的装置.
4.在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是
解析:火车在转弯时所需的向心力在“临界”状况时 由 火 车 所 受 的 重 力 ( z h òn g l ì) 和 轨 道 对 火 车 的 支 持 力 的 合 力 提 供.如图所示,图中h为内外轨高度差,L为轨距.
人 教 版 物 理
第30页,共54页。
第5章 曲线运动
F=mgtanθ=mvr2,tanθ=vgr2
由于轨道平面与水平面间的夹角一般很小,可以近似 人


地认为
物 理
tanθ≈sinθ=Lh
代入上式得:Lh=vrg2
第31页,共54页。
第5章 曲线运动
所以内外轨的高度差为h=
v2L rg

202×1.435 300×9.8
m=
0.195m.
人 教

讨论:(1)如果车速v>72km/h(20m/s),F将小于需要
物 理
的向心力,所差的力仍需由外轨对轮缘的弹力来弥补.这
样就出现外侧车轮的轮缘向外挤压外轨的现象.
第32页,共54页。
第5章 曲线运动
(2)如果车速v<72km/h,F将大于需要的向心力.超出 的力则由内轨对内侧车轮缘的压力来平衡,这样就出现了内 侧车轮的轮缘向外挤压内轨的现象.
点评:临界值是圆周运动中经常考查的一个(yī ɡè)重点内 人 教

高中物理人教版(必修二)课件第五章 7.生活中的圆周运动 (共38张PPT)

高中物理人教版(必修二)课件第五章  7.生活中的圆周运动 (共38张PPT)

cos������ ������������ D.这时铁轨对火车的支持力大于 cos������
解析:
由牛顿第二定律 F
������2 ,解得 合=m ������
F

=mgtan θ,此时火车受重力和
������������ ,内、外轨 cos������
铁路轨道的支持力作用,如图所示,FNcos θ=mg,则 FN= 道对火车均无侧压力,故 C 正确,A、B、D 错误。 答案:C
迁移应用 铁路转弯的圆弧半径是 300 m,轨距是 1 435 mm,规定火车通过 这里的速度是 72 km/h。则: (1)内外轨的高度差该是多大时才能使铁轨不受轮缘的挤压? (2)保持内外轨的这个高度差,如果车的速度大于或小于 72 km/h,会分别发生什么现象?说明理由。 解析:(1)火车在转弯时所需的向心力在“临界”状况时由火车所 受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供,如图所示,图中 h 为内 外轨的高度差,d 为轨距。
思考探究 1.在平直轨道上匀速行驶的火车,所受的合力为零,那么火车在 转弯时呢?是什么力提供向心力? 答案:火车转弯时,所受合力不再是零;此时需要铁轨对火车提 供水平方向的力充当向心力。 2.内外铁轨相平时,铁轨怎么会对火车提供水平方向的作用力 呢? 答案:内外轨相平时,外轨对火车外轮产生水平向里的弹力,提供 火车转弯所需的向心力。 3.内外铁轨相平时,外轨对外轮轮缘的弹力提供使火车转弯的 向心力,这种方法在实际中可取吗?为什么? 答案:这种方法不可取,因为火车质量巨大,转弯时需要巨大的向 心力,仅靠铁轨的侧向弹力提供的话,很容易损坏铁轨。 4.为了使铁轨不受到损坏,在铁轨铺设方面,应该采取怎样的措 施呢? 答案:在转弯处,使外轨略高于内轨,转弯时火车所受的重力和铁 轨对火车的弹力的合力充当向心力。

新人教版高中物理必修二%3A5.7 生活中的圆周运动 课件 (共33张PPT)

新人教版高中物理必修二%3A5.7 生活中的圆周运动 课件 (共33张PPT)

B
重力、外管 壁的支持力 或内管壁的
支持力
重力,桥面 支持力
练习:如图示,质量为M的电动机始终静止于地面,
其飞轮上固定一质量为m的物体,物体距轮轴为r,
为使电动机不至于离开地面,其飞轮转动的角速度ω
应如何?
解:当小物体转到最高点时, 对底座,受到重力Mg和物体对底座的拉力T
m
r
ω
M
为使电动机不至于离开地面,必须 T≤Mg
THE END 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
则 mg+N2=mv22 /l
得 N2=4.4 N
A mg
由牛顿第三定律,球对管壁的作用力分别 为 (1) 对内壁1.6N向下的压力
N2 O
(2)对外壁4.4N向上的压力.
示意图
绳 mA
L O
杆 mA
L O
圆管 mA
R O
桥面
mA
m的受 力情况
最高点A 的速度
B
重力、绳的 拉力
B
重力、杆的 拉力或支持
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
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
3、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现
1mv2
2
mg(1Rcos)
即将离开时FN=0
arcc2os48.2

新人教版物理必修二:5.7《生活中的圆周运动》ppt课件

新人教版物理必修二:5.7《生活中的圆周运动》ppt课件

一、火车转弯问题 1.转弯时的圆周平面:火车做圆周运动的圆周平面是水平
面,火车的向心加速度和向心力均是沿水平方向指向圆 心. 2. 转弯速度:设转弯处的半径为 R,行 驶的火车质量为 m,两轨所在平面与 水平面之间的夹角为 θ,如图 5-7 -3 所示.
图5-7-3
火车转弯时,重力 mg 和支持力 FN 的合力提供其所需要的
二、拱形桥 1.汽车过凸形桥(如图5-7-2 甲)
汽车在凸形桥最高点时,向心力为 Fn=mg-FN=mRv2 汽车对桥的压力 FN′=FN=__m_g_-__m__vr_2____,故汽车在凸 形桥上运动时,对桥的压力_小__于__汽车的重力.
图5-7-2
2.汽车过凹形桥(如图5-7-2 乙) 汽车在凹形桥最低点时,向心力 Fn=_F_N_-__m__g_=mRv2,汽 车对桥的压力 FN′=FN=__m_g_+__m_r_v_2_,故汽车在凹形桥 上运动时,对桥的压力_大__于__汽车的重力.
向心力,即 mgtan θ=mvR20,解得 v0= gRtan θ,在转
弯处轨道确定的情况下,火车转弯时的速度应是一个确定 的值 v0(规定速度).
3.速度与轨道压力的关系
(1)当v= v 0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供, 此时内外轨道对火车均无挤压作用.
(2)当v > v 0时,外轨道对轮缘有侧压力. (3)当v < v 0时,内轨道对轮缘有侧压力. 4.汽车、摩托车赛道拐弯处,高速公路转弯处设计成外高内
(2)对于航天员,由重力和座椅的支持力提供向心力,满足 的关系为__m_g_-__F__N_=mRv2. 当 v= gR时,座舱对宇航员的支持力 FN=_0_,宇航员处 于_完__全__失__重_状态.

人教版新高中物理必修第二册课件-圆周运动-ppt精品课件

人教版新高中物理必修第二册课件-圆周运动-ppt精品课件
人教版(2019)高中物理必修第二册 课件:6 .1 圆周运动(共22张PPT)
人教版(2019)高中物理必修第二册 课件:6 .1 圆周运动(共22张PPT)
内容小结
1、线速度 v s t
单位:m/s
线速度是矢量,它既有大小,也有方向
2、角速度
t
单位:rad/s
3、转速:n 单位:转/秒 (r/s) 或 转/分 (r/min)
人教版(2019)高中物理必修第二册 课件:6 .1 圆周运动(共22张PPT)
探究v、ω 、T、f(n)的关系
设某一物体沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动,用v表示 线速度,用ω表示角速度,T表示周期,n表示转速,则: v与T的关系: ω与T (n)的关系: v与ω的关系:
ω相同时,v 与 r成正比 v相同时, ω与 r成反比
人教版(2019)高中物理必修第二册 课件:6 .1 圆周运动(共22张PPT)
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巩固练习
2、 地球半径R=6.4×106m,分别位于北京(约北纬 40°)和赤道上的两物体随地球自转做匀速圆周运动 的角速度和线速度各是多大?
人教版(2019)高中物理必修第二册 课件:6 .1 圆周运动(共22张PPT)
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例题 半径10cm的砂轮匀速转动,每0.2秒转一周,砂轮旋 转的角速度多大?砂轮边沿一点的速度大小为多少?
解: 从题中知 r=10cm=0.1m,T=0.2s 砂轮旋转的角速度 ω = 2π/T = 2π /0.2 rad/s = 10πrad/s 砂轮边沿一点的速度大小 v = 2π r /T= ( 2π×0.1)/0.2 m/s = π m/s

《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件


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2.铁路弯道的特点
(1)弯道处外轨 略高于 内轨.
(2)火车转弯时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 .支持
力与重力的合力指向圆心 . (3)在修筑铁路时, 要根据弯道的半径 和 规定的行驶速度, 适当选择内外轨的高度 差, 使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和弹力FN的合力 来提供.
二 拱形桥
PPT模板:www. 1ppt.co m/ mob an/ PPT背景:/beiji ng/ PPT下载:/xiaz ai/ 资料下载:www. 1ppt.co m/zilia o/ 试卷下载:/shiti / 手抄报:/shouc haobao/ 语文课件:/keji an/yuwen/ 英语课件:/keji an/ying yu/ 科学课件:/keji an/kexue/ 化学课件:/keji an/huaxue/ 地理课件:/keji an/dili/
第六章圆周运动
学习目标
1.会分析火车转弯、汽车过拱桥等实际运动问题中向心力的来源, 能 解决生活中的圆周运动问题. 2.了解航天器中的失重现象及原因. 3.了解离心运动及物体做离心运动的条件, 知道离心运动的应用及危 害.

人教版物理必修二:5.7生活中的圆周运动教学设计课件-优秀课件

栏 目 链 接
课 前 导 读
2 m v -FN = 1.在凸形桥的最高点,mg ________ , R mv2 mg- R ,速度越大,FN越小,当v= FN=________
gR 时,FN=0. ________
mv2 FN-mg = 2.在凹形桥(路面)最低点,________ R ,FN=
栏 目 链 接
mv2 mg+ R ____ 导 读
三、航天器中的失重现象
1.航天器中物体的向心力. 向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供,即 mv2 G-FN = ________ . R
栏 目 链 接
匀速圆周 2.当航天器做 ________运动时,FN=0,此时航天器及其内 完全失重 部物体均处于 ________状态.
栏 目 链 接
问 探
题 究 (2)火车转弯时,如果转弯处内 外轨一样高,外侧车轮的轮缘挤压外 轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮 缘的弹力就是火车转弯的向心力,如 图所示,但火车质量太大,靠这种办
栏 目 链 接
法得到向心力,轮缘与外轨间的相互
作用力太大,铁轨和车轮极易受损.
问 探
题 究
(3) 火车转弯时,如果在转弯处使外轨略高于内轨,
课 前 导 读
四、离心运动
做圆周运动的物体,在所受的合外力
突然消失 不足以 提供物体做圆周运动 ________或合外力________ 所需的向心力的情况下,就会做逐渐远离圆心的 运动,这种运动叫做离心运动.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
问 探
题 究
问题一 火车转弯时,车速为什么有限制?
1.铁路的弯道. (1) 火车车轮的结构特点:火车的车轮 有凸出的轮缘,且火车在轨道上运行时,有 凸出轮缘的一边在两轨道内侧,这种结构的 特点,主要是有助于固定火车运动的轨 迹.(如图所示)

新人教版高中物理必修二 课件5.7 :生活中的圆周运动(共22张PPT)




F合<mω2r ,物体做逐
渐远离圆心的运动
O
F合 = mω2r,物体做匀速圆周运动
1、定义:做匀速圆周运动的物体,在所受合
力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的
向心力时,做逐渐远离圆心的运动,这种运动
叫做离心运动。
供<需
2、条件: 0 ≤F合<mω2r




F

O


利用离 心运动 把附着 在物体 上的水 分甩掉
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超
过规定的速度。




v


OF

高速转动的砂轮、飞轮等,都不得超过允许的 最大转速。转速过高时,砂轮、飞轮内部分子 间的相互作用力不足以提供所需向心力,离心 运动会使它们破裂,酿成事故。
思 考
要防止离心现象发生,该怎么办?
供<需
1、减小物体运动的速度,使物体作圆周运动
v2
R
FN =mg-m
v2 r

【人教版】高中物理必修二:生活中的圆周运动ppt精品课件


课标 点击
1.能分析具体问题中向心力的来源,解决生活中 的圆周运动问题.
2.了解航天器中的失重现象及其原因. 3.了解离心运动及物体做离心运动的条件,知道 离心运动的应用和危害.
课前
导 读 一、铁路的弯道
1.火车转弯时的运动特点.
火车转弯时做的是_圆__周_____运动,因而具有向心加速 度,需要_向__心__力___.
提供(支持力为零),则据向心力公式Fn=mg=m
v2 R
得,v=
gR (R为圆周半径),故汽车是否受拱桥顶作用力的临界条
件为:v临= gR,此时汽车与拱桥顶无作用力.
(1)当v<v临时,mg<m
v2 R
,车受到桥顶的支持力FN,mg
-FN=mvR2,故FN=mg-mvR2.
知识 解惑
(2)当v≥v临时,mg≤mvR2,车不受桥顶的支持力,
问题 探究
设内外轨间的距离为L,内外轨的高度差为h,火车转弯的
半径为R,火车转弯的规定速度为v0,由上页图所示力的合成得
向心力为F合=mgtan
θ ≈mgsin
θ
=mg
h L
(θ较小时,sin
θ≈
tan θ ), 由牛顿第二定律得:F合=mvR02, 所以mgLh=mvR02,
即火车转弯的规定速度v0=
凹形桥
受力分析图
以a方向为正方 向,根据牛顿第
二定律列方程
mg-FN1=m FN1=mg-m
FN2-mg=m FN2=mg+m
牛顿第三定律
FN1′=FN1= mg-m
FN2′=FN2= mg+m
讨论
v增大,FN1′减小, v增大,FN2′增大,
当v增大到时,
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