教科版高中物理必修二《圆周运动与人类文明(选学)》课件-新版
【思路点拨】 汽车在拱桥上运动时，对凹形桥 的压力大于其重力，而对凸形桥则压力小于重 力．由此可知，对凹形桥则存在一个允许最大速 率，对凸形桥则有最小压力．可根据圆周运动知 识，在最低点和最高点列方程求解．
【精讲精析】 汽车驶至凹面的底部时，合力向
上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至凸面的顶
部时，合力向下，此时车对桥面的压力最小．
又知，N＝34mg，v1＝10 m/s，
以上各式联立可求得：v2＝20 m/s，故 B 正确．
火车转弯问题分析
例2 有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速 率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径 为400 m．(g取10 m/s2) (1)试计算铁轨受到的侧压力； (2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到 的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算 路基倾斜角度θ的正切值． 【思路点拨】 (1)问中，外轨对轮缘的侧压力提 供火车转弯所需要的向心力；(2)问中，重力和铁 轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心 力．
(1)汽车在凹形桥面的底部时，由牛顿第三定律可
知，桥面对汽车的支持力 N1＝3.0×105 N，根据 牛顿第二定律 N1－mg＝mvr2，
即 v＝
Nm1 －g r ＝
32..00× ×110054－10×60
m/s＝10 3 m/s< gr＝10 6 m/s，故汽车在凸形
桥最高点上不会脱离桥面，所以最大速率为 10 3
图2－3－3 1．向心力来源：物体做匀速圆周运动的向心力是 由物体所受的重力和悬线对它的_拉__力__的合力提 供． 2．动力学关系 _m_g_t_a_n_α___＝mω2r，又r＝_l_s_in_α__，
则ω＝__l_c_og_sα_，周期T＝2_π___l_c_og_sα___，
g
所以cosα＝__ω__2l____，由此可知，α角度与角速 度ω和绳长l有关，在绳长l确定的情况下，角速度 ω_越__大___，α越大．
图 2－3－2 (2)如图 2－3－2 所示，汽车经过凹形桥的最低点 时，满足的关系式为N__－__m_g_＝mRv2，N＝m__g_＋__m_Rv_， 2
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2－ 3－3所示．
【方法总结】 (1)过凹形桥最低点时，汽车的加 速度方向竖直向上，处于超重状态，为使对桥压 力不超出最大承受力，汽车有最大行驶速度限 制． (2)应用牛顿第二定律列方程时，应取加速度方向 为正方向． (3)汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是作用力 与反作用力．
变式训练 1 当汽车通过桥面粗糙的拱形桥顶点
课前自主学案
一、汽车过拱形桥 1．向心力来源(最高点和最低点)：汽车做圆周运 动，_重__力__和桥面的_支_持__力___的合力提供向心力．
2．动力学关系
图 2－3－1 (1)如图 2－3－1 所示，汽车在凸形桥的最高点时， 满足的关系为_m_g__－__N__＝mRv2，N＝_m_g_－__m_R_v_2，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．
2．明确圆周平面 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，重心 的高度不变，即火车重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是沿水平面 而指向圆心．
3．速度与轨道压力的关系 (1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向 心力仅由重力和弹力的合力提供，此时内外轨道 对火车无挤压作用．
解析：选 AD.火车正常拐弯时，要使铁轨不受侧 压力，只有重力和支持力的合力提供向心力，受 力分析可知：此时满足：mgtanα＝mvR2，当 v 增 大时，为使上式成立，可增大 α 或增大 R，在铁 轨间距不变时，增大内外轨的高度差可增大 α， 故选项 A、D 是可行的，改变火车质量对上式的 成立不产生影响，故 B、C 不可行．
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_远__离__圆_心___而去的运动． 2．原因：合外力提供圆周运动的向心力_消__失___ 或不足，不存在受“离心力”的作用． 3．离心机械：利用_离__心__运动的机械．
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．
的拉力一定大于它的重力，D 对．
课堂互动讲练
汽车过桥问题分析
例1 如图2－3－9所示，质量m＝2.0×104 kg 的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥 面，两桥面的圆弧半径均为60 m，如果桥面承受 的压力不得超过3.0×105 N，则：
图2－3－9 (1)汽车允许的最大速率是多少？ (2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是 多少？(g取10 m/s2)
合外力不足以提供它所需要的向心力时，物体做 离心越来越远的曲线运动，故选C.
三、竖直面内的圆周运动 1．轻绳模型
图 2－3－6 如图 2－3－6 所示，细绳系的小球或在轨道内侧 运动的小球，在最高点 gr.在最高点时： (1)v＝ gr时，拉力或压力为零． (2)v> gr时，物体受向下的拉力或压力． (3)v< gr时，物体不能达到最高点．
即杆类的临界速度为 v 临＝0.
特别提醒：对竖直平面内的圆周运动 (1)要明确运动的模型，即绳或杆． (2)由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力 的来源．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 3．如图2－3－8所示，用长为L的细绳拴着质量 为m的小球在竖直平面内做圆周运动，正确的说 法是( )
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定
为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力有可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，
则其在最高点的速率为0
图2－3－8
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
解析：选 BD.设在最高点小球受的拉力为 F1，最 低点受到的拉力为 F2，则在最高点 F1＋mg＝mvL21， 即向心力由拉力 F1 与 mg 的合力提供，A 错；当 v1＝ gL时，F1＝0，B 对；v1＝ gL为球经过最 高点的最小速度，即小球在最高点的速率不可能 为 0，C 错；在最低点，F2－mg＝mvL22， F2＝mg＋mvL22，所以经最低点时，小球受到绳子
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 供，即 mgtanθ＝mvR20，如图 2－3－4 所示，则 v0 ＝ 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．
于“提供”或“提供不足”．
(4)若 F 合＝0，则物体做直线运动．
特别提醒：(1)离心运动并不是受“离心力”的作 用产生的运动． (2)离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运 动．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．物体做离心运动时，运动轨迹的形状为( ) 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．可能是一个圆 解析：选C.当物体所受的合外力突然消失时，物 体将沿切线方向飞出做直线运动；当物体所受的
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． 3．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，而是由于合外力不能提供 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．
m/s.
(2)汽车在凸形桥面的顶部时，由牛顿第二定律得：
mg－N2＝mrv2，
则
N2
＝
m
g－vr2
＝
2.0×104×
10－36000
N＝
1.0×105 N
由牛顿第三定律得，在凸形桥面顶部汽车对桥面
的压力为 1.0×105 N.
【答案】 (1)10 3 m/s (2)1.0×105 N
的速度为 10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34， 如果要使汽车行驶至该桥顶时不受摩擦力作用， 则汽车通过桥顶的速度应为( ) A．25 m/s B．20 m/s C．15 m/s D．30 m/s
解析：选 B.设车的质量为 m，桥的半径为 R， 由题意知，mg－N＝mvR21 当汽车与桥面间无摩擦力作用时， N＝0，此时有：mg＝mvR22，
第4节 圆周运动与人类文明(选学) --结合练习
第4节
课标定位 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练
课标定位
应用： 1.在具体问题中分析向心力来源并进行计算． 2．求解变速圆周运动中物体在特殊点的向心力及 向心加速度． 理解： 1.向心力、向心加速度也适用于变速圆周运动． 2．生活中的实例中包含的圆周运动知识． 认识： 1.向心力是由一个力或几个力的合力提供． 2．离心现象，物体做离心运动的条件．
即绳类的临界速度为 v 临＝ gr.
2．轻杆模型
图2－3－7 如图2－3－7所示，在细轻杆上固定的小球或在管 形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球产生 向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做圆周 运动的条件是在最高点的速度大于或等于零，小 球的受力情况为：
(1)v＝0 时，小球受向上的支持力 N＝mg. (2)0<v< gr时，小球受向上的支持力 0<N<mg. (3)v＝ gr时，小球除受重力之外不受其他力． (4)v> gr时，小球受向下的拉力或压力，并且随 速度的增大而增大．
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高中物理人教版必修第二册教课件圆周运动圆周运动PPT课件
思考：地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上
不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线 速度大小一样吗?
OR ''
O θR
R O' '
O θR
可看成同轴 地球表面各纬转度动的角速度保持一致，且周期一样。
线速度随着纬度的增大而减小。
［名师课堂教学］高中物理人教版必 修第二 册教课 件圆周 运动圆 周运动P PT课件 （完整 版PPT)
第1节 圆周运动
学习目标
1. 知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。 2. 知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动 线速度的特点。 3. 知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意 义。 4. 掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。 5. 能在具体的情境中确定线速度和角速度与半径的关系。
描述圆周运动的物理量
圆周运动转过的位置如何确弧 转定长 角?
相同时间内通过的弧长
比 相同时间内转过的角度 较 转过一圈所用时间
一段时间内转过的圈数
时钟
1.线速
A
度
(1) 意义:描述质点沿圆周运动的快
∆∆
慢.
ts B
(2) 定义:质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比
值(3)大 小:
v =ΔΔts
题2［2019•云南文山州二中高一检测］［多选］对于做匀 速圆周运动的物体A，BD下列说法中正确的是（ ） A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等 C.相等的时间内通过的位移相等 D.在任何相等的时间里，连接物体和圆心的半径转过的角 度都相等
［名师课堂教学］高中物理人教版必 修第二 册教课 件圆周 运动圆 周运动P PT课件 （完整 版PPT)
高中物理(2019新教材)必修第二册教学课件：第六章圆周运动 第1节圆周运动(共23张PPT)[优秀课件][优秀课件
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数
描述圆周运动快慢的物理量
线速度
矢量
1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义：质点做圆周运动通过的
∆s ∆t
弧长Δs和所用时间Δt的比值叫做线
速度的大小。
3、大小：
v
=
Δs Δt
Δs是弧长并非位移
4、单位：m/s
5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切 线方向。
匀速圆周运动
1 T
=
v = rω
3、匀速圆周运动的特点及性质
(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动。
(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变。
4、两个重要的结论
两个重要的结论
1、传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度相等 b、齿轮传动－线速度相等
同一传动各轮边缘上线速度相等。
练习
2、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系。
Ｏ
ΔΦ采用弧
度制
3、公式：ω=
ΔΦ
Δt
4、单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
匀速圆周运动是角速度不变的运动。
周期：T
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用 的时间越少，那么就表示运动得越快。
周期表示运动一周所用的时间
两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 匀速圆周运动是周期不变的运动！
是该有的生活！无论未来的每一天，是什么样子，都是我自己的选择，按照自己的选择来生活，是送给自己最好的礼物。
人生从来没有真正的绝境。无论遭受多少艰辛，无论经历多少苦难，心中都要怀着一粒信念的种子，有什么样的眼界和胸襟，就看到什么样的风景。你的心有多宽，你 局有多大，你的心就能有多宽。我很平凡，却不简单，只要我想要，就会通过自己的努力去得到。羡慕别人不如自己拥有，现在的努力奋斗成就未来的自己。人生要学 存了一次丰收；你若努力，就储存了一个希望；你若微笑，就储存了一份快乐。你能支取什么，取决于你储蓄了什么。没有储存友谊，就无法支取帮助；没有储存学识 储存汗水，就无法支取成长。想要取之不尽的幸福，要储蓄感恩和付出。人生之路并非只有坦途，也有不少崎岖与坎坷，甚至会有一时难以跨越的沟坎儿。在这样的紧要 再向前跨出一步!尽管可能非常艰难，但请相信：只要坚持下去，你的人生会无比绚丽！弯得下腰，才抬得起头。在人生路上，不是所有的门都很宽阔，有的门需要你弯 必要时要能够弯得下自己的腰，才可能在人生路上畅通无阻。跟着理智走，要有勇气;跟着感觉走，就要有倾其所有的决心。从不曾放弃追求，从不愿放弃自己的所有， 风景，领略太多的是是非非，才渐渐明白，人活着不只为了自己，而活着，却要活出自己你不会的东西，觉得难的东西，一定不要躲。先搞明白，后精湛，你就比别人 不舍得花力气去钻研，自动淘汰，所以你执着的努力，就占了大便宜。女生年轻时的奋斗不是为了嫁个好人，而是为了让自己找一份好工作，有一个在哪里都饿不死的 收入。因为：只有当你经济独立了，才能做到说走就走，才能灵魂独立，才能有资本选择自己想要伴侣和生活。成功没有快车道，幸福没有高速路，一份耕耘一份收获 的努力和奔跑，所有幸福都来自平凡的奋斗和坚持。也许你要早上七点起床，晚上十二点睡觉，日复一日，踽踽独行。但只要笃定而动情地活着，即使生不逢时，你人 器晚成。无论遇到什么困难，受到什么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！无 么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！行动力，是我们对平庸生活最好的回击。 就在于行动力。不行动，梦想就只是好高骛远；不执行，目标就只是海市蜃楼。想做一件事，最好的开始就是现在。每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你 悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着 着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！自己丰富才能感知世界丰富，自己善良才能感知社会美好，自己坦荡才能感受生活喜悦，自己成功才能感悟生命壮观！ 退的理由却有一百个。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而 现在，勿忘初心。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而出发， 勿忘初心。人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别人欠你的， 好报；坚持，必有收获！人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别 善良，终有好报；坚持，必有收获！不要凡事都依靠别人。在这个世界上，最能让你依靠的人是自己，最能拯救你的人也只能是自己。要想事情改变，首先要改变自己 终改变别人。有位哲人说得好：如果你不能成为大道，那就当一条小路；如果你不能成为太阳，那就当一颗星星。生活有一百种过法，别人的故事再好，始终容不下你 定。不要羡慕别人，你有更好的，只是你还不知道。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没 力，我就更没资格说，我无能为力。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没放弃，比我好的 格说，我无能为力。朝着一个目标不停的向前，不断努力的付出，哪怕你现在的人生是从零开始，你都可以做得到。早安！让梦想照进现实，才是当下最应该做的事情 钱的时候不磨叽， 生活不会因为你哭泣而对你温柔， 连孩子都知道，想要的东西，要踮起脚尖，自己伸手去拿，所以不要什么都不做，还什么都想要。但你可以通过努
描述圆周运动快慢的物理量
线速度
矢量
1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义：质点做圆周运动通过的
∆s ∆t
弧长Δs和所用时间Δt的比值叫做线
速度的大小。
3、大小：
v
=
Δs Δt
Δs是弧长并非位移
4、单位：m/s
5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切 线方向。
匀速圆周运动
1 T
=
v = rω
3、匀速圆周运动的特点及性质
(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动。
(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变。
4、两个重要的结论
两个重要的结论
1、传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度相等 b、齿轮传动－线速度相等
同一传动各轮边缘上线速度相等。
练习
2、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系。
Ｏ
ΔΦ采用弧
度制
3、公式：ω=
ΔΦ
Δt
4、单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
匀速圆周运动是角速度不变的运动。
周期：T
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用 的时间越少，那么就表示运动得越快。
周期表示运动一周所用的时间
两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 匀速圆周运动是周期不变的运动！
是该有的生活！无论未来的每一天，是什么样子，都是我自己的选择，按照自己的选择来生活，是送给自己最好的礼物。
人生从来没有真正的绝境。无论遭受多少艰辛，无论经历多少苦难，心中都要怀着一粒信念的种子，有什么样的眼界和胸襟，就看到什么样的风景。你的心有多宽，你 局有多大，你的心就能有多宽。我很平凡，却不简单，只要我想要，就会通过自己的努力去得到。羡慕别人不如自己拥有，现在的努力奋斗成就未来的自己。人生要学 存了一次丰收；你若努力，就储存了一个希望；你若微笑，就储存了一份快乐。你能支取什么，取决于你储蓄了什么。没有储存友谊，就无法支取帮助；没有储存学识 储存汗水，就无法支取成长。想要取之不尽的幸福，要储蓄感恩和付出。人生之路并非只有坦途，也有不少崎岖与坎坷，甚至会有一时难以跨越的沟坎儿。在这样的紧要 再向前跨出一步!尽管可能非常艰难，但请相信：只要坚持下去，你的人生会无比绚丽！弯得下腰，才抬得起头。在人生路上，不是所有的门都很宽阔，有的门需要你弯 必要时要能够弯得下自己的腰，才可能在人生路上畅通无阻。跟着理智走，要有勇气;跟着感觉走，就要有倾其所有的决心。从不曾放弃追求，从不愿放弃自己的所有， 风景，领略太多的是是非非，才渐渐明白，人活着不只为了自己，而活着，却要活出自己你不会的东西，觉得难的东西，一定不要躲。先搞明白，后精湛，你就比别人 不舍得花力气去钻研，自动淘汰，所以你执着的努力，就占了大便宜。女生年轻时的奋斗不是为了嫁个好人，而是为了让自己找一份好工作，有一个在哪里都饿不死的 收入。因为：只有当你经济独立了，才能做到说走就走，才能灵魂独立，才能有资本选择自己想要伴侣和生活。成功没有快车道，幸福没有高速路，一份耕耘一份收获 的努力和奔跑，所有幸福都来自平凡的奋斗和坚持。也许你要早上七点起床，晚上十二点睡觉，日复一日，踽踽独行。但只要笃定而动情地活着，即使生不逢时，你人 器晚成。无论遇到什么困难，受到什么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！无 么伤害，都不要放弃和抱怨。放弃，再也没有机会；抱怨，会让家人伤心；只要不放弃，扛下去，生活一定会给你想要的惊喜！行动力，是我们对平庸生活最好的回击。 就在于行动力。不行动，梦想就只是好高骛远；不执行，目标就只是海市蜃楼。想做一件事，最好的开始就是现在。每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你 悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着 着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！自己丰富才能感知世界丰富，自己善良才能感知社会美好，自己坦荡才能感受生活喜悦，自己成功才能感悟生命壮观！ 退的理由却有一百个。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而 现在，勿忘初心。每条路都是孤独的，慢慢的你会相信没有什么事不可原谅，没有什么人会永驻身旁，也许现在的你很累，未来的路还很长，不要忘了当初为何而出发， 勿忘初心。人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别人欠你的， 好报；坚持，必有收获！人活一世，实属不易，做个善良的人，踏实，做个简单的人，轻松。不管以前受过什么伤害，遇到什么挫折，做人贵在善良，做事重在坚持！别 善良，终有好报；坚持，必有收获！不要凡事都依靠别人。在这个世界上，最能让你依靠的人是自己，最能拯救你的人也只能是自己。要想事情改变，首先要改变自己 终改变别人。有位哲人说得好：如果你不能成为大道，那就当一条小路；如果你不能成为太阳，那就当一颗星星。生活有一百种过法，别人的故事再好，始终容不下你 定。不要羡慕别人，你有更好的，只是你还不知道。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没 力，我就更没资格说，我无能为力。水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运。更何况比我差的人还没放弃，比我好的 格说，我无能为力。朝着一个目标不停的向前，不断努力的付出，哪怕你现在的人生是从零开始，你都可以做得到。早安！让梦想照进现实，才是当下最应该做的事情 钱的时候不磨叽， 生活不会因为你哭泣而对你温柔， 连孩子都知道，想要的东西，要踮起脚尖，自己伸手去拿，所以不要什么都不做，还什么都想要。但你可以通过努
高中物理 第二章 匀速圆周运动 3 圆周运动的实例分析 4 圆周运动与人类文明(选学)课件 教科版必修2
离心运动.
2.离心机械：利用离心运动的机械叫做离心机械.常见的离心机械洗有衣 _机__的_ 脱水筒 离心机
、
.
即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)汽车行驶经过凸形桥顶部时，对桥面的压力等于车重.×( ) (2)汽车行驶经过凹形桥底部时，对桥面的压力大于车重.(√ ) (3)铁路的弯道处，内轨高于外轨.(× ) (4)火车驶过弯道时，火车对轨道一定没有侧向压力.(× ) (5)做离心运动的物体可以沿半径方向运动.(× )
周期T＝2ωπ＝2_π______g___.
图2
3.结论：悬线与中心轴的夹角α跟“旋转秋千”的角速度和悬线长有
关，与所乘坐人的体无重关
.在悬线长一定的情况下，角速度越大
则悬线与中心轴的越夹大角也
(小于90°).
三、火车转弯
1.运动特点：火车转弯时实际是在做圆周 度，由于其质量巨大，所以需要很大向的心
答案
2.飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图3所示，飞 机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为r＝180 m的圆周运动， 如果飞行员质量m＝70 kg，飞机经过最低点P时的速度v＝360 km/h， 则这时飞行员对座椅的压力大4 小58为9 N______________.(g取10 m/s2)
解析 答案
二、“旋转秋千”
导学探究
“旋转秋千”的运动可简化为圆锥摆模型(如图8所示)，当小球在水平 面内做匀速圆周运动时，回答下列问题： (1)小球受到几个力的作用？什么力提供小球做圆周运动的 向心力？ 答案 受重力和绳子的拉力两个力的作用；绳子的拉力
和重力的合力提供小球做圆周运动的向心力.
图8
答案
运动，因而具外轨一样高，则由外轨 对轮缘的弹力提供向心力，这
物理：5.5《圆周运动》课件(新人教版必修2)
图2-1-2 行进中的自行车
讨论交流
1.仿照匀速直线运动的定义，你认为应该怎么样来定义 仿照匀速直线运动的定义， 仿照匀速直线运动的定义 匀速圆周运动？ 匀速圆周运动？ 2.有人认为：描述匀速圆周运动的快慢，可以观测圆周上一个点 有人认为： 有人认为 描述匀速圆周运动的快慢， 在单位时间内通过的弧长，你认为行不行？ 在单位时间内通过的弧长，你认为行不行？ 3.你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢？ 你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢？ 你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢
1：12：720； 1：18：1080 ： ： ； ： ：
4、如图2-1-7所示，自行车的大齿轮与小齿轮。。。。。。。 、如图 所示， 所示 自行车的大齿轮与小齿轮。。。。。。。
发展空间
曲率半径 表示了弯曲程度
巩固练习
一个大轮通过皮带带动小轮转动， 一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之 间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一 间无滑动，大轮半径是小轮半径的 倍 离转轴O 点S离转轴 1的距离是半径的 ，大轮边缘上一 离转轴 的距离是半径的1/3， 点P,小轮边缘上一点 ，则 ,小轮边缘上一点Q，
既然线速度、 既然线速度、角速度和周期都是描述匀速圆周运动快慢 它们之间有什么关系呢？ 的物理量，那么它们之间有什么关系呢 的物理量，那么它们之间有什么关系呢？
●线速度、角速度和周期之间的关系 线速度、
设质点A沿半径为 的圆周做匀速圆周运动 设质点 沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，它在一个周 沿半径为 的圆周做匀速圆周运动， 内转过的弧长为2 转过的角度为2 期T内转过的弧长为 π r ，转过的角度为 π ，所以线速度和 内转过的弧长为 角速度分别为 线速度： 线速度： v=2πr／T ／ 技术中常用转速 角速度： 角速度： ω=2π／T 来描述物体绕轴转 ／ 动的快慢。转速是 动的快慢。转速是 由以上两式得 指物体在单位时间 结论： 结论： v= r ω 内所转过的圈数， 内所转过的圈数， 这就是匀速圆周运动中线速度与角速度 表示， 常用符号n表示 常用符号 表示， 的关系。经过分析，我们可以知道， 的关系。经过分析，我们可以知道，这个关 转速的单位有转每 转速的单位有转每 系在所有圆周运动中均成立。 系在所有圆周运动中均成立。 符号是r/s， 秒，符号是 ，或 从v= r ω可以看出，质点做圆周运动时，如 转每分（r/min）。 可以看出，质点做圆周运动时， 转每分（ 果角速度相同，半径不同，线速度也不同。 角速度与转速的关 果角速度相同，半径不同，线速度也不同。 系是ω=2πn。 。 利用公式v= 利用公式 r ω，就可以化解闹钟和手表 系是 ， 关于秒针针尖运动快慢之争了。 关于秒针针尖运动快慢之争了。
讨论交流
1.仿照匀速直线运动的定义，你认为应该怎么样来定义 仿照匀速直线运动的定义， 仿照匀速直线运动的定义 匀速圆周运动？ 匀速圆周运动？ 2.有人认为：描述匀速圆周运动的快慢，可以观测圆周上一个点 有人认为： 有人认为 描述匀速圆周运动的快慢， 在单位时间内通过的弧长，你认为行不行？ 在单位时间内通过的弧长，你认为行不行？ 3.你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢？ 你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢？ 你认为还可以怎样描述匀速圆周运动的快慢
1：12：720； 1：18：1080 ： ： ； ： ：
4、如图2-1-7所示，自行车的大齿轮与小齿轮。。。。。。。 、如图 所示， 所示 自行车的大齿轮与小齿轮。。。。。。。
发展空间
曲率半径 表示了弯曲程度
巩固练习
一个大轮通过皮带带动小轮转动， 一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之 间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一 间无滑动，大轮半径是小轮半径的 倍 离转轴O 点S离转轴 1的距离是半径的 ，大轮边缘上一 离转轴 的距离是半径的1/3， 点P,小轮边缘上一点 ，则 ,小轮边缘上一点Q，
既然线速度、 既然线速度、角速度和周期都是描述匀速圆周运动快慢 它们之间有什么关系呢？ 的物理量，那么它们之间有什么关系呢 的物理量，那么它们之间有什么关系呢？
●线速度、角速度和周期之间的关系 线速度、
设质点A沿半径为 的圆周做匀速圆周运动 设质点 沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，它在一个周 沿半径为 的圆周做匀速圆周运动， 内转过的弧长为2 转过的角度为2 期T内转过的弧长为 π r ，转过的角度为 π ，所以线速度和 内转过的弧长为 角速度分别为 线速度： 线速度： v=2πr／T ／ 技术中常用转速 角速度： 角速度： ω=2π／T 来描述物体绕轴转 ／ 动的快慢。转速是 动的快慢。转速是 由以上两式得 指物体在单位时间 结论： 结论： v= r ω 内所转过的圈数， 内所转过的圈数， 这就是匀速圆周运动中线速度与角速度 表示， 常用符号n表示 常用符号 表示， 的关系。经过分析，我们可以知道， 的关系。经过分析，我们可以知道，这个关 转速的单位有转每 转速的单位有转每 系在所有圆周运动中均成立。 系在所有圆周运动中均成立。 符号是r/s， 秒，符号是 ，或 从v= r ω可以看出，质点做圆周运动时，如 转每分（r/min）。 可以看出，质点做圆周运动时， 转每分（ 果角速度相同，半径不同，线速度也不同。 角速度与转速的关 果角速度相同，半径不同，线速度也不同。 系是ω=2πn。 。 利用公式v= 利用公式 r ω，就可以化解闹钟和手表 系是 ， 关于秒针针尖运动快慢之争了。 关于秒针针尖运动快慢之争了。
高中物理第二章匀速圆周运动4圆周运动与人类文明(选学)教案3教科版必修2
高中物理第二章匀速圆周运动4圆周运动与人类文明（选学）教案3教科版必修2教学准备：每个小组的 PPT ，收集的文字、图片、视频资料，学生自己拍摄的活动照片、视频资源，学生制作的模型等．教学过程：课前活动安排一个班按 6—7 人为一个小组，按兴趣爱好、能力专长分成 6 个小组．以圆周运动与人类文明为主题，以圆周运动与人类古文明、圆周运动与工业生产、圆周运动与科学技术、圆周运动与文化生活为课题，每个小组选择一个课题，在保证上述四个课题的基础上学生还可以自主提出与圆周运动相关的课题．选好课题后，各小组先设计课题实施方案、再按方案进行研究、实践、体验，最后用一节课集中进行交流展示．第一组：圆周运动与人类古文明1．收集资料：学生分工收集钻木取火、古陶器制作、车轮的发明、水能利用等在人类文明进程中与圆周运动密切相关的资料．2．到劳动技术中心或陶艺中心实践体验制陶坯的过程，重点感受拉坯机带动陶坯做圆周运动对拉坯的作用，可自拍活动体验的视频，在交流时播放．3．按照人类文明的进程整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．第二组：圆周运动与工业生产1．收集资料：学生分工收集蒸汽机、发动机、电动机、精密仪器、钟表等工业生产中与圆周运动密切相关的资料．2．制作一个简单的发动机模型，能展示活塞的直线运动是如何转变为圆周运动并如何通过轴承、连杆、齿轮等实现“运动的传递和变速”的．3．按照圆周运动在工业生产中的不同应用来整理与圆周运动密切相关的资料，制作PPT ，做课上展示交流的准备．第三组：圆周运动与科学技术1．收集资料：学生分工收集粒子物理与核物理、航空航天、生命医疗等科学技术中圆周运动应用相关的资料．2．制作一个简单的陀螺仪，进行陀螺仪定向实验和多个陀螺叠加的实验．3．按照粒子物理与核物理、航空航天、生命医疗三个方面整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．第四组：圆周运动与文化生活1．收集资料：学生分工收集体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施等方面与圆周运动应用相关的资料．2．体验链球、铁饼、乒乓球、篮球等使物体旋转的体育项目，体验旋转餐厅、中华世纪坛等旋转建筑，体验文化设施中的旋转活动，观看与旋转相关的杂技表演．可自拍活动体验的视频，在交流时播放．3．按照体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施四个方面整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．课上交流展示过程设计一、复习旧知识引入新课二、展示、交流、欣赏、分享1．第一小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与人类文明介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）钻木取火与圆周运动．钻木取火的传说．钻木取火的发明来源于我国古时的神话传说．燧人氏是传说中发明钻木取火的人．钻木取火的物理本质：钻木取火是根据摩擦生热的原理实现的．通过转动木棒，木棒与木块摩擦会产生热量，加之木材本身就是易燃物，所以会生出火来．（ 2 ）陶器制作与圆周运动．中国古代陶器的发生与发展的历史介绍．播放同学们体验制陶坯过程的视频．（ 3 ）圆周运动与车轮的发明．中国古代车轮的发明及车的形成过程．车轮由石轮、陶轮、木轮、铁轮到现代轮胎的发展历程．（ 4 ）圆周运动与机械能的利用．中国古代的水磨、水碓、水碾和水车的发明及形成历史、工作原理．教师对第一小组的研究实践、现场展示进行点评．2．第二小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与工业生产．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）圆周运动使用蒸汽机技术广泛应用．蒸汽机原理是：水蒸气通过转换阀来到汽缸的正面, 活塞向反面运动, 反面的蒸汽通过转换阀的排气口排出；活塞运动到反面顶点后, 由飞轮上的一个连动机构作用于转换阀, 这时转换阀的加压口变成排气口, 排气口变成加压口, 在压力作用下活塞由反面向正面运动, 完成一个循环．连杆把往复的直线运动转变成圆周运动．（ 2 ）齿轮和轴使得机械能实现传递．齿轮的圆周运动可以通过齿轮传动和皮带传动两种方式实现机械能的传递．同时不同半径的齿轮组合又可以实现速度的改变．变速箱正是利用多组齿轮来改变速度的．（ 3 ）展示制作的简单发动机模型，讲解活塞的直线运动是如何转变为圆周运动并如何通过轴承、连杆、齿轮等实现“运动的传递和变速”的．教师对第二小组的研究实践、现场展示进行点评．3．第三小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与科学技术．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）高能物理中粒子通过圆周运动加速．利用磁场使带电粒子做回旋运动，带电粒子在运动中经高频电场反复加速．具有很高能量的粒子相互碰撞．北京正负电子对撞机介绍．（ 2 ）航空航天中的圆周运动．陀螺会在不停自转的同时，绕着另一个固定的转轴不停地旋转．利用陀螺的力学性质制成的具有各种功能的陀螺装置称为陀螺仪，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用．航天器就是靠高速旋转的陀螺仪来控制轨道方向的．人造卫星都是绕着地球做近似的圆周运动，最近我国发射的“嫦娥一号”卫星选择距月球 200 公里的圆形轨道作为“工作岗位”．（ 3 ）展示制作陀螺仪的工作过程．教师对第三小组的研究实践、现场展示进行点评．4．第四小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与文化生活．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施等方面中圆周运动的介绍．链球：田径运动项目之一，运动员两手握着链球的把手，人和球同时旋转，最后加力使球脱手做离心运动而飞出．中华世纪坛的主体建筑由“乾”“坤”两部分组成，“坤”即坛体下部静止的部分，“乾”即坛体上部转动的部分，可在 2.6-55 小时范围内转动一周．水流星杂技：制作一个绳套, 碗用绳套套住，装满水，让碗在水平方向做圆周运动．过山车：过山车是一项刺激性的娱乐项目．车上的人在极短的时间内在竖直平面做圆周运动．（ 2 ）播放链球、铁饼、乒乓球、篮球等体育项目，体验旋转餐厅、中华世纪坛等旋转建筑，体验文化设施中的旋转活动，观看与旋转相关的杂技表演等体验活动的视频．教师对第四小组的研究实践、现场展示进行点评．（三）课堂小结，感受交流小结：通过本节课的集中展示，一方面我们充分认识到圆周运动与人类文明、工业技术、现代科学以及人们的日常生活都有着密切的联系；另一方面我们通过课前的研究、实践、体验活动也收获了许多，如课本之外与圆周运动相关的知识、收集与分析资料的方法与能力、与人协作及交流分享的意识等．组织学生畅谈学习过程的感受，引导学生关注科技、关注生活，将所学的物理知识运用到实际中，使学有所用．教学流程图：教学反思：一、本节教材安排为选学内容，对学生要求并不高，主要目的在于拓宽学生的知识视野，所以采用以小组为单位的研究性学习方式，让学生尝试收集资料、实践研究、模型制作、活动体验等多种学习方式，通过这些研究与实践来提升学生的综合素养，使得学生全面发展．二、学生小组选择不同的课题，进行以小组为单位的学习活动，锻炼学生与人协作、交流分享的能力，让学生学会学习、学会生活．三、物理学科是一门自然科学，它的发展对推动人类文明进程起着重要作用，是现代科学研究和工业技术的重要基础，也是人类生产生活的重要组成部分．分成六个小组，分组研究、集中展示，让学生从多个方面领略物理学科所蕴含的智慧，深入理解物理与人类、物理与科学、物理与技术、物理与生活等多方面的密切联系，引导学生“由生活走向物理，由物理走向社会”，成为一名科学知识丰富、文化内涵深厚、文明素养全面的现代人．。
教科版高中物理必修第二册精品课件 第二章匀速圆周运动 圆周运动的实例分析 圆周运动与人类文明(选学)
重力和绳子的拉力的合力提供吊椅做圆周运动的向心力。
【归纳提升】
1.旋转秋千——圆锥摆模型特点:如图,摆长为 l,摆线与竖直方向夹角为
θ。
受力分析,由牛顿第二定律得:
mgtan
4π 2
θ=m 2 r
r=lsin θ
解得 T=2π
cos
=2π
ℎ
。
2.结论
(1)摆高 h=lcos θ,周期 T 越小,圆锥摆转得越快,θ 越大。
速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和h,小球A所在的高度为筒高的一半。
已知重力加速度为g,则(
)
A.小球 A 做匀速圆周运动的角速度 ω=
2ℎ
B.小球 A 受到重力、支持力和向心力三个力作用
C.小球 A
受到的合力大小为 ℎ
D.小球 A 受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
答案：A
解析：小球受重力、支持力两个力作用,合力方向沿水平方向指向轴线,故
处的规定速度。
2.速度与轨道压力的关系
(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0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无挤压作用。
(2)当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力。
(3)当火车行驶速度v<v0时,内轨道对轮缘有侧压力。
画龙点睛 当火车转弯速度 v0= tan 时(其中R是轨道转弯半径,θ是轨
向心加速度就小,故 B 错误;对任一座椅,受力如
图所示,由绳子的拉力与重力的合力提供向心力,
则得:mgtan θ=mω r,则得 tan
2
2
θ= ,A
的半径 r 较
小,ω 相等,可知 A 与竖直方向夹角 θ 较小,故 C 错误;A 的向心加速度小,A 的
【归纳提升】
1.旋转秋千——圆锥摆模型特点:如图,摆长为 l,摆线与竖直方向夹角为
θ。
受力分析,由牛顿第二定律得:
mgtan
4π 2
θ=m 2 r
r=lsin θ
解得 T=2π
cos
=2π
ℎ
。
2.结论
(1)摆高 h=lcos θ,周期 T 越小,圆锥摆转得越快,θ 越大。
速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和h,小球A所在的高度为筒高的一半。
已知重力加速度为g,则(
)
A.小球 A 做匀速圆周运动的角速度 ω=
2ℎ
B.小球 A 受到重力、支持力和向心力三个力作用
C.小球 A
受到的合力大小为 ℎ
D.小球 A 受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
答案：A
解析：小球受重力、支持力两个力作用,合力方向沿水平方向指向轴线,故
处的规定速度。
2.速度与轨道压力的关系
(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0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无挤压作用。
(2)当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力。
(3)当火车行驶速度v<v0时,内轨道对轮缘有侧压力。
画龙点睛 当火车转弯速度 v0= tan 时(其中R是轨道转弯半径,θ是轨
向心加速度就小,故 B 错误;对任一座椅,受力如
图所示,由绳子的拉力与重力的合力提供向心力,
则得:mgtan θ=mω r,则得 tan
2
2
θ= ,A
的半径 r 较
小,ω 相等,可知 A 与竖直方向夹角 θ 较小,故 C 错误;A 的向心加速度小,A 的
高中物理第二章匀速圆周运动3圆周运动的实例分析4圆周运动与人类文明课件教科版必修2.ppt
5.由以上各式可得，圆锥摆运动的角速度 ω＝
周期 T＝2ωπ＝ 2π
lcos α g.
g lcos
α，
三、火车转弯
问题设计
将火车转弯时的运动看作匀速圆周运动.
(1)如图4所示，如果轨道是水平的，
图4
火车转弯时受到哪些力的作用？什么力提供向心力？
答案 轨道水平时，火车受重力、支持力、轨道对轮缘的
弹力、向后的摩擦力，向心力由轨道对轮缘的弹力来提供.
联立①②两式，将数据代入可得 ω≈6.44 rad/s T＝coms 4g5°≈4.24 N.
答案 (1)6.44 rad/s (2)4.24 N
三、火车转弯
例3 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外
轨道平面与水平面的夹角为θ，如图7所示，弯道处的圆弧半
径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于 gRtan θ，则( )
答案 30 m/s
二、圆锥摆模型
例2 如图6所示，已知绳长为L＝0.2 m，水平杆长L′＝ 0.1 m，小球质量m＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴匀速转 动.g取10 m/s2，问： (1)要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的 角速度转动才行？ (2)此时绳子的张力多大？
图6
解析 小球绕竖直轴做圆周运动，其轨道平面在水平面内， 轨道半径r＝L′＋Lsin 45°.对小球受力分析如图所示，设绳 对小球拉力为T，则绳的拉力与小球重力的合力提供小球做 圆周运动的向心力. 对小球利用牛顿第二定律可得： mgtan 45°＝mω2r① r＝L′＋Lsin 45°②
要点提炼
1.向心力来源：在铁路转弯处，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 支持力N 的合力提供，即F＝mgtan α.
教科版高中物理必修2课件：第二章 第3节 圆周运动的实例分析第4节 圆周运动与人类文明(选学)
想一想 在公路的急转弯路段,往往设置限速标志,为什么要限速? 答案:在急转弯路段,如果车速过大,静摩擦力不足以提供汽车转弯所需的
向心力时,汽车会做离心运动而冲出车道,引发交通事故.
思考判断
1.车辆在水平路面上转弯时,所受重力与支持力的合力提供向心力.( 2.车辆在水平路面上转弯时,所受摩擦力提供向心力.( 的合力提供的.( 车重.( 于车重.( ) ) ) ) ) )
mg和N的合力提 供向心力,即 mgtan α =m v2 , 其中r=Lcos αr
点: mg-N =m v2 凹形桥最低点:r
N-mg =m
v2 r
想一想
火车在转弯时,若内外轨是相平的,谁提供火车的向心力?这样
会加大哪侧轨道磨损? 答案:由外轨内侧的弹力提供火车转弯的向心力.这样会加大外轨的磨损. 二、离心运动 1.定义:在做圆周运动时,由于合外力提供的向心力消失或不足,以致 物体沿圆周运动的 方向飞出或做远离 圆心 切线 2.应用:离心机械,如洗衣机的脱水筒、离心机等. 而去的运动.
3.车辆按规定车速通过“内低外高”的弯道时,向心力是由重力和支持力 4.汽车在水平路面上匀速行驶时,对地面的压力等于车重,加速行驶时大于
5.汽车在拱形桥上行驶,速度小时对桥面的压力大于车重,速度大时压力小
6.汽车通过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车重.(
答案:1.× 2.√
3.√
4.× 5.×
6.√
mv 2 (1)汽车通过凹形桥的最底端时做圆周运动,支持力克服重力提供向心力,即 N-mg= R mv 2 可得 N=mg+ ,由此可知当汽车通过最低点时速度越快,对桥面的压力越大. R
mv 2 (2)汽车通过凸形桥的最高点时做圆周运动,重力克服支持力提供向心力,即 mg-N= R mv 2 可得 N=mg,由此可知当汽车通过最高点时速度越快,对桥面的压力越小. R
高中物理必修第二册2.4圆周运动与人类文明(选学)-课件 教科版(2019)
四、圆周运动与文化生活
圆是对称性最好的平面结构，从圆心到圆周的任意一点距离都相等。建 筑学家把这种空间特性广泛地应用于现代城市的结构设计中，如环形通道。
讨论交流
环形立交桥的结构设计有什么优势？ 利用了什么原理？
圆周运动被广泛地应用于现代化游乐设施之中，为人们提供了节假 日和业余生活的文化享受。
二、圆周运动与工业技术 1.瓦特与蒸汽机
2.实现机械化
2.实现机械化
没有圆周运动就没有机械化和工业化。即使在信息技术、数字技术 越来越发达的当代，充分利用圆周运动仍然是十分必要的。
三、圆周运动与科学实验
1.粒子物理和核物理实验
回旋加速器是进行粒子物理 和核物理研究的一种设备。
世界上第一台回旋加速器
圆周运动与人类文明（选学）
学习目标
1．知道圆周运动与人类的进步有很大的联系，圆周运动的研究 对人类的进步有很大的影响。 2．通过圆周运动的图片和资料的介绍。明确圆周运动的研究对 人类的发展进步有很大的作用。(重点+难点) 3．展示圆周运动的一些图片，介绍一些世界顶尖的和圆周运动 有关的发明和创造。明确学好物理知识，将来对人类文明做出更 大的贡献。
3.车轮的发明 我们的祖先在5000多年前就已经发明了车轮，车轮第一次把圆周运动和
直线运动联系起来，使人类开始走出肩挑、背扛的时代，为大量利用畜力、 开展远距离的运输和商贸活动创造了条件，这是一项伟大的发明。
4.机械能的利用 水轮的发明推进了人类利用自然界机械能的历史，利用水轮获得动力的水
磨、水礁、水碾和水车（如图）展示了灿烂的古代文明。
游乐园中的圆周运动
圆周运动在体育、杂技、舞蹈设计中占有重要地位，是许多高难度 动作的设计基础。
花样滑冰的优美舞姿
高一物理教科版必修2课件第二章 第3、4讲 圆周运动的实例分析 圆周运动与人类文明(选学)
答案 10 m/s
(2)若以所求最大速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？
(g取10 m/s2)
解析 汽车在凸形桥顶部时，由牛顿第二定律得： mv2 mg－N′＝ R 代入数据解得 N′＝1×105 N 由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于 1×105 N.
答案 105 N
二、“旋转秋千”——圆锥摆模型
为离心运动造成交通事故.
想一想 物体做离心运动是不是因为受离心力作用？ 答案 不是.物体做离心运动并不是物体受到离心力作用，而是 外力不能提供足够的向心力， 所谓的“离心力”也是由效果命名 的，实际并不存在.
一、汽车过拱形桥
1.分析汽车过拱形桥这类问题时应把握以下两点：
(1)汽车在拱桥上的运动是竖直面内的圆周运动. (2)向心力来源(最高点和最低点)：重力和桥面的支持力的合力提
g 2 (3)由①②得：缆绳与中心轴的夹角 α 满足 cos α＝ ω l .
2lsin α 2r mω mω (2)运动分析：F合＝ ＝
②
图1
三、火车转弯 1.运动特点：火车转弯时实际是在做 圆周 运动，因而具有向心 加速度，由于其质量巨大，所以需要很大的向心力.
2.向心力来源在修筑铁路时，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 支持力N 的合力提供.如图2.
对小球利用牛顿第二定律可得：
mgtan 45°＝mω2r
r＝L′＋Lsin 45°
mg T＝cos 45° ≈4.24 N
①
②
联立rad/s
(2)4.24 N
三、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.