高一物理必修二第五章第八节生活中的圆周运动课件
圆周运动
自学指导与检查
圆周运动
1.航天器在绕地球做匀速圆周运动时因__________ 恰好提供向心力故航天器内的一切物体均处于 __________状态，任何关闭了发动机，又不受阻 力的飞行器中都是一个__________的环境. 2.离心运动：如果一个正在做匀速圆周运动的物体 在运动过程中，由于某种原因所受合力_______ 或__________物体就会由于__________远离 __________，这就是离心现象.
v FN - G = m r 2
2
FN > G
v
圆周运动
三、凸桥
v FN - G = m r
2
v
2
v FN = G - m r
当 v=
gr 时，压力FN为零。
航天员处于完全失重状态
圆周运动
四、 物体做圆周运动要满足什么条件？
受到的F心合：指向圆心方向的合力
v 圆周运动需要的： Fn = m r
当F心合= Fn，做圆周运动
自学指导检查
圆周运动
1.火车转弯处，使外轨__________内轨，火 车经过时支持力方向__________，它与 __________力的合力指向__________为 火车转弯提供向心力. 2.
圆周运动
火车转弯视频2
问题：火车车轮与铁轨的构造是怎样的？
轮缘
圆周运动
FN
G
圆周运动
一、铁路的弯道
3、外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的 向心力，这种方法在实际中可取吗？为什么？ 例1、火车速度为30m/s，弯道的半径 R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘 对轨道侧向的弹力多大？
轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨 和车轮极易受损！
v 5 Fn = m 8 10 N r
2
A
圆周运动
F= 0
F = mrw2
当F心合= Fn，做圆周运动 当F心合=0 或F合< Fn时，做离心运动
当F心合> Fn，做向心(近心)运动
返回
圆周运动
视频5：汽车转弯翻车:
小结
一、火车转弯:
v0 F合 m g tan m r
2
FN
圆周运动
F合
G
v0 = gr tan
二、凹桥
v FN = G + m r
圆周运动
4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出 一些可行的方案吗？ F
N
F
o
G 让重力和支持力的合力提供向心力，来减 少外轨对轮缘的挤压。
圆周运动
例2、若火车质量为m，转弯半径为r， 要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾 角为θ ，请问火车的速度为多大？
v0 = gr tan
F合 = mg tan 2 v0 Fn = m r
2．一辆赛车以相当高的速度v0进入一较宽的水平圆 弧形弯道，设赛车做匀速圆周运动，为了保证顺利通 过弯道，下列措施可行的是( B )A．靠近弯道内侧 B．靠近弯道外侧 C．通过弯道中间 D．通过弯 道的什么位置均可
圆周运动
3．铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定 的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨 高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在 弯道上的行驶速率v有关．下列说法正确的 是( AD ) A．v一定时，r越小则要求h越大 B．v一定时，r越大则要求h越大 C．r一定时，v越小则要求h越大 D．r一定时，v越大则要求h越大
2
当F心合=0 或F心合< Fn时 做离心运动 当F合> Fn，做向心(近心)运动
圆周运动
课堂训练
1．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中 处于完全失重状态，下列说法正确的是( AC ) A．宇航员仍受重力的作用 B．宇航员受力平衡 C．宇航员所受重力等于所需的向心力 D．宇航员不受重力的作用
FN
F
α
α
G
圆周运动
讨论:由
知:当v=v0时： 轮缘不受侧向压力 当v>v0时：
v0 = gr tan
F弹
F弹
轮缘受到外轨向内的挤压力 当v<v0时： 轮缘受到内轨向外的挤压力
问题：当火车提速后，如何对旧的铁路弯道进行改 造？内外轨的高度差h如何确定？
v m mg tan r
0 2
圆周运动
圆周运动
2．一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示， 由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地 段应是( D ) A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 3．质量为25 kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离 拴绳的横梁2.5 m．如果秋千板摆动经过最低点的 速度为3 m/s，这时秋千板所受的压力是多大？(取 g＝10 m/s2)
在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的 宇航员，除了地球引力外，还可能受到 飞船座舱对他的支持力FN
由ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 v v mg - FN = m 得 FN = mg - m r r 2
当 v = gr 时,座舱对他的支持力FN=0, 航天员处于完全失重状态.视频4
四、离心运动：视频4
做圆周运动的物 体，在所受合外力突 2 然消失或不足以提供 F < mrw 圆周运动所需向心力 时，就做逐渐远离圆 心的运动，这种运动 就叫离心运动。
圆周运动
1、火车做匀速直线运动和匀速转弯 运动状态是否相同？
轮缘
铁轨 (轨距)
2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，圆周运动 铁轨如何对火车提供水平方向的向心力？ F
N
G
F弹
a：此时火车车轮受五个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力， 牵引力，阻力。
b：外轨对轮缘的水平弹力提供火车转弯的向心力。
圆周运动
v mg - FN = m r
v FN = mg - m r
2
2
v
FN<G 即汽车对桥的压力小于其所受 重力，处于失重状态。
圆周运动
4、汽车过凸桥时，若汽车的运动速度变 大，压力如何变化？
v FN = G - m r
2
当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压 力越小。当 v = gr 时，压力FN为零。
h tg sin 因为角度很小，所以 L h v mg m L r
2
v hL gr
2
圆周运动
汽车在水平面上的转弯:
由静摩擦力提供向心力
f静
圆周运动
汽车转弯时的措施？
把转弯处的道路修成外高内低。
圆周运动
摩托车水平面上转弯:
圆周运动
FN
f
G
问题：有谁知道飞机转弯的向心力是由谁提供的吗？
圆周运动
加拿大居民门口的樱花
圆周运动
圆周运动
水流星
FN
A
圆周运动
F
A
是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的
G
圆周运动
圆周运动
圆周运动
学习目标
圆周运动
1、学生通过阅读知道向心力是圆周运动 的物体半径方向的合力，不管是匀速圆 周运动还是 变速圆周运动。 2、通过视频展示常见例子，学会分析 具体问题中的向心力来源。 3、通过练习运用匀速圆周运动规律分析和 处理生活中的具体实例。
圆周运动
视频3.二、拱形桥
1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否 相同？ 2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥 的压力怎样？
v FN - G = m r
v FN = G + m r
2
2
v
FN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力， 处于超重状态。
圆周运动
汽车过凸桥
圆周运动
3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥 的压力又怎样？
答案：340 N
圆周运动
• 4．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直 平面内做圆周运动，小球到达最高点时的 速度为v，到达最低点时的速度变为，则两 位置处绳子所受的张力之差是( A ) • A．6mg B．5mg • C．4mg D．2mg
圆周运动
圆周运动
处于完全失重状态。
圆周运动
拓展：
法求解吗？
1.如下图所示，汽车的运动能用上面的方
FN G1 f G
F牵 G2
圆周运动
2.地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半 径就是地球的半径。会不会出现这样的情况： 速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零？ 这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……
圆周运动
三.航天器中的失重现象
视频：气流的升力、重力。与汽车转弯类似的 受力分析
圆周运动
圆周运动
课堂训练
1．火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时，内、外 轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s，则下列说法中正确的是 ( ) A．仅内轨对车轮有侧压力 B．仅外轨对车轮有 A 侧压力 C．内、外轨对车轮都有侧压力 D．内、外轨对车轮均无侧压力
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(人教版)物理必修二：5.7《生活中的圆周运动》ppt课件
7－3
预习导学
7 生活中的圆周运动
火车转弯时，重力 mg 和支持力 FN 的合力提供其所需要的
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协力提供， 此时内外轨道对火车均无挤压作用．
预习导学 课堂讲义
预习导学
7 生活中的圆周运动
图5－7－8
(2)若 F 合>mrω2 或 F 合>mrv2，物体做半径变小的近心运动，即“提 供”大于“需要”．
(3)若 F 合<mrω2 或 F 合<mrv2，则外力不足以将物体拉回到原圆周
轨道上，物体逐渐远离圆心而做离心运动，即“需要”大于“提 供”或“提供不足”． (4)若 F 合＝0，则物体沿切线方向飞出，做匀速直线运动．
预习导学 课堂讲义
预习导学
7 生活中的圆周运动
解析 分别以水桶和桶中的水为研究对象，对它们进行受力 分析，找出它们做圆周运动所需向心力的来源，根据牛顿运 动定律建立方程求解． (1)以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明 水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速 率最小． 此时有：mg＝mvr02，则所求的最小速率为：v0＝ gr＝2．24 m/s.
(2)向心力来源(最高点和最低点)：汽车做圆周运动，重力
和桥面的支持力的协力提供向心力．
2．汽车驶至凹形桥面的底部时，加速度向上，合力向上，此时 满足 FN－mg＝mvR2，FN＝mg＋mvR2>mg，车对桥面压力最大．
3．当车驶至凸形桥面的顶部时，加速度向下，合力向下，此时 满足 mg－FN＝mvR2，FN＝mg－mvR2<mg，车对桥面的压力最 小．
预习导学
7 生活中的圆周运动
火车转弯时，重力 mg 和支持力 FN 的合力提供其所需要的
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协力提供， 此时内外轨道对火车均无挤压作用．
预习导学 课堂讲义
预习导学
7 生活中的圆周运动
图5－7－8
(2)若 F 合>mrω2 或 F 合>mrv2，物体做半径变小的近心运动，即“提 供”大于“需要”．
(3)若 F 合<mrω2 或 F 合<mrv2，则外力不足以将物体拉回到原圆周
轨道上，物体逐渐远离圆心而做离心运动，即“需要”大于“提 供”或“提供不足”． (4)若 F 合＝0，则物体沿切线方向飞出，做匀速直线运动．
预习导学 课堂讲义
预习导学
7 生活中的圆周运动
解析 分别以水桶和桶中的水为研究对象，对它们进行受力 分析，找出它们做圆周运动所需向心力的来源，根据牛顿运 动定律建立方程求解． (1)以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明 水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速 率最小． 此时有：mg＝mvr02，则所求的最小速率为：v0＝ gr＝2．24 m/s.
(2)向心力来源(最高点和最低点)：汽车做圆周运动，重力
和桥面的支持力的协力提供向心力．
2．汽车驶至凹形桥面的底部时，加速度向上，合力向上，此时 满足 FN－mg＝mvR2，FN＝mg＋mvR2>mg，车对桥面压力最大．
3．当车驶至凸形桥面的顶部时，加速度向下，合力向下，此时 满足 mg－FN＝mvR2，FN＝mg－mvR2<mg，车对桥面的压力最 小．
人教版物理高中必修二《生活中的圆周运动》课件(共20张PPT)
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/8/92021/8/92021/8/98/9/2021 9:20:33 AM
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11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。2021/8/92021/8/92021/8/9Aug-219-Aug-21
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12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。2021/8/92021/8/92021/8/9M onday, August 09, 2021
加速度方向
超重失重状态
竖直向下
失重
竖直向上
超重
典型 例题
三、航天器中的失重现象
提出问题
1.假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球 做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航 天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近 似等于他们在地面上的重力。试求座舱对航天员的支 持力。此时飞船的速度多大?通过求解，你可以得出什 么结论?
•
Jinxing education
/bkpt
•
二、拱形桥
提出问题
2.分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力情况。仍 设汽车的质量为m，在凹形桥上以速度v行驶，桥面的圆弧 半径为R。
•
过拱桥：竖直面内运动，汽车质量为m，桥面半径为R，此时速度为v。
最高点 最低点
汽车对桥面的压力
竖直平面内做圆周运动，若水的质量m＝0.5 kg，绳长l=60 cm， 求： （1)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，水对桶底的压力。
•
再见
•
典型 例4 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（ ） 例题 ①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥 ④
新人教版物理 必修2 5.7-生活中的圆周运动-课件) (共45张PPT)
1．转弯处火车的规定速度 铁路的弯道处，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＝mvR02，则 v0＝ gRtanθ，如图 5－7－4 所示。 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。
图5－7－4
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。火车的向心加速度和向心力均是沿 水平面而指向圆心。
[试身手·夯基础]
1．在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是
为了
()
A．减小火车轮子对外轨的挤压
B．减小火车轮子对内轨的挤压
C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转
弯所需的向心力
D．限制火车向外脱轨
解析：火车轨道建成外高内低，火车转弯时，轨道的支持 力与火车的重力两者的合力指向弧形轨道的圆心。若合力 大于火车转弯所需的向心力(火车速度较小时)，则火车轮 缘挤压内侧铁轨；若合力等于所需向心力(火车速度刚好等 于规定速度时)，则火车不挤压铁轨；若合力小于所需向心 力(火车速度较大时)，则火车挤压外侧铁轨。所以这种设 计主要是为了减少对铁轨的挤压破坏，故A、B、C正确。 答案：ABC
1．(对应要点一)铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的。
弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅
与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法
正确的是
()
A．v一定时，r越小，要求h越大
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 重力和支持力的合力提供，此时内外轨道对火车无挤压作用。 (2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时，火车所需向 心力不再仅由重力和支持力的合力提供，此时内外轨道对火车 轮缘有挤压作用，具体情况如下： ①当火车行驶速度v＞v0时，外轨道对轮缘有侧压力。 ②当火车行驶速度v＜v0时，内轨道对轮缘有侧压力。
人教版高中物理必修二 (生活中的圆周运动)圆周运动教学课件
如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆 周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动 情况的说法中正确的是( ) A．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动
F合＝mgtan α r＝lsin α
由牛顿第二定律得
F合＝mω2r 以上三式联立得
c osα＝g2l
由此可以看出，缆绳与中心轴的夹角跟“旋转秋千”的角
速度和绳长有关，而与所乘坐人的体重无关．
向心力：做圆锥摆运动的小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力 是由其受到的重力和悬线拉力T的合力F合提供，
F合＝mgtanα 动力学方程
谢谢聆听
第五章 抛 体 运 动
实验：探究平抛运动的特点
新知导学
一、实验思路 1.思路:把复杂的曲线运动分解为不同方向上的两个相对简单的直线运动. 2.平抛运动的分解方法 (1)平抛运动的特点 物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用. (2)分解方法 分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动.
“旋转秋千”的运动可简化为圆锥摆模型，当小球在水平面 内做圆周运动时，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？ (2)小球在水平方向上有无加速度？在竖直方向有无加速度？ (3)“旋转秋千”缆绳与中心轴的夹角与所乘坐人的质量有 关吗？
设绳长为l，小球的质量为m，缆绳与中心轴的夹角为α， 匀速圆周运动的角速度为ω
生活中的圆周运动
火车转弯
火车转弯时的运动是圆周运动 分析火车的运动回答下列问题
高中物理必修2圆周运动.ppt.ppt
随着纬度的增加，
也就是A、B两点v、ω如何变化？
注意： r=Rcosq
20
3.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、 4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d 各点的线速度之比、角速度之比。
va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4 ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1
21
4.钟表里的时针、分针、秒针的 角速度之比1为:1_2:_72_0____ 若线秒速针度长是0_．__125_0mm_/ ，s__则它的针尖的
位是什么样的？
11
角度制和弧度制
o
θ r
1、角度制：
将圆周等分成360等份，每一等份 对应的圆心角定义为1度。
2、弧度制：
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的 比
A 值来描述,这个比值是没有单位的,为了
描述问题的方便,我们“给”这个比值一
l 个单位,这就是弧度（rad）.
B
弧长
q=
半径
l =
R
12
运动一周 =弧 半长 2 径 RR=2 360度=2弧度
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。
8
6.匀速圆周运动
——物体沿着圆周运动，并且线速度的大小 处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度
不变吗？
注意：“匀速”圆周运动是一种变速曲线运动
速度方向时刻在变化 9
v
可见：尽管做匀速圆
周运动的物体在各个
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
2
3、角速度的单位: 弧度/秒
rad/s
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
也就是A、B两点v、ω如何变化？
注意： r=Rcosq
20
3.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、 4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d 各点的线速度之比、角速度之比。
va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4 ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1
21
4.钟表里的时针、分针、秒针的 角速度之比1为:1_2:_72_0____ 若线秒速针度长是0_．__125_0mm_/ ，s__则它的针尖的
位是什么样的？
11
角度制和弧度制
o
θ r
1、角度制：
将圆周等分成360等份，每一等份 对应的圆心角定义为1度。
2、弧度制：
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的 比
A 值来描述,这个比值是没有单位的,为了
描述问题的方便,我们“给”这个比值一
l 个单位,这就是弧度（rad）.
B
弧长
q=
半径
l =
R
12
运动一周 =弧 半长 2 径 RR=2 360度=2弧度
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。
8
6.匀速圆周运动
——物体沿着圆周运动，并且线速度的大小 处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度
不变吗？
注意：“匀速”圆周运动是一种变速曲线运动
速度方向时刻在变化 9
v
可见：尽管做匀速圆
周运动的物体在各个
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
2
3、角速度的单位: 弧度/秒
rad/s
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
人教版高中物理必修二：5.7《生活中的圆周运动》(共29张)PPT课件
三：航天器中的失重现象
假设宇宙飞船总质量为M，它在地球表面附 近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于 地球半径r，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员 受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力 mg．试求座舱对宇航员的支持力为零时飞船的速 度多大?通过求解，你可以判断此时的宇航员处 于什么状态（超重或失重）。
由物体的运动情况决定 牛顿第二定律F=ma的应用
“供需”平衡 物体做圆周运动
本节课
从“供” “需”两方面研究生活中做圆周运动的 物体
圆周问题1：火车转弯
◆圆周运动(Circular motion)
生 铁路的弯道
活 中
火车车轮的构造
的
圆
周
运 动
火车车轮有 突出的轮缘
请思考：列车的脱轨、翻车事故容易出现在什
◆圆周运动(Circular motion)
生 eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,
活 中
由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段
的 应是( D )
圆 A. a处
周
B. b处
C. c处
D. d处
运
动
a
c
b
d
可能飞离路面的地段应是？
练习
如图6．8—7所示，汽车以一定的速度经过一个圆 弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面
背景问题4 离心运动
绳栓着小球在水平面做匀速圆周运动时，小球所需的 向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、ω一定， 向心力F向=mω2r。
F１=0
F m2r
F2 m2r
若突然松手，小球将怎样 运动？
F F２
若绳的拉力F小于它做圆周运动的所需的 向心力，小球将怎样运动？
人教版高一物理必修二第五章曲线运动《生活中的圆周运动》-ppt精品课件
巩固应用
例、如图所示，质量为m的小球，用长 为L的细绳，悬于光滑斜面上的0点，小 球在这个倾角为θ的光滑斜面上做圆周 运动，若小球在最高点和最低点的速率 分别是vl和v2，则绳在这两个位置时的 张力大小分别是多大?
人教版高一物理必修二第五章曲线运 动第七 节《生 活中的 圆周运 动》课 件(共30 张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
巩固应用： 人教版高一物理必修二第五章曲线运动第七节《生活中的圆周运动》课件(共30张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
例2、质量为1kg的小球沿半径为
20cm的圆环在竖直平面内做圆周运
A
动，如图所示，求
（1）小球在圆环的最高点A不掉下
来的最小速度是多少？此时小球的
向心加速度是多少？
（2）若小球仍用以上的速度经过圆
(1）凸形桥半径为R，汽车在顶端的最大速度 是多少？ (2）长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内 做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？ （3）如果上题改成长为R的轻杆一端系一小 球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最 小速度是多少？当球在最高点速度为1 2 Rg 时，求杆对球的作用力，当小球在最高点速度
V R
质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。 它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重 量大还是小？速度越大压力越大还是越小？
解： 根据牛顿第二定律
F向=F1
G =m
V2 R
F1
=m
V2 R
+Ｇ
O
R
F1
V
由上式和牛顿第三定律可知
（ 1 ）汽车对桥的压力F1´= F1
G
（２）汽车的速度越大
四、离心运动
1、离心运动：
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。
例、如图所示，质量为m的小球，用长 为L的细绳，悬于光滑斜面上的0点，小 球在这个倾角为θ的光滑斜面上做圆周 运动，若小球在最高点和最低点的速率 分别是vl和v2，则绳在这两个位置时的 张力大小分别是多大?
人教版高一物理必修二第五章曲线运 动第七 节《生 活中的 圆周运 动》课 件(共30 张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
巩固应用： 人教版高一物理必修二第五章曲线运动第七节《生活中的圆周运动》课件(共30张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
例2、质量为1kg的小球沿半径为
20cm的圆环在竖直平面内做圆周运
A
动，如图所示，求
（1）小球在圆环的最高点A不掉下
来的最小速度是多少？此时小球的
向心加速度是多少？
（2）若小球仍用以上的速度经过圆
(1）凸形桥半径为R，汽车在顶端的最大速度 是多少？ (2）长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内 做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？ （3）如果上题改成长为R的轻杆一端系一小 球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最 小速度是多少？当球在最高点速度为1 2 Rg 时，求杆对球的作用力，当小球在最高点速度
V R
质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。 它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重 量大还是小？速度越大压力越大还是越小？
解： 根据牛顿第二定律
F向=F1
G =m
V2 R
F1
=m
V2 R
+Ｇ
O
R
F1
V
由上式和牛顿第三定律可知
（ 1 ）汽车对桥的压力F1´= F1
G
（２）汽车的速度越大
四、离心运动
1、离心运动：
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。
高一物理必修二第五章第八节生活中的圆周运动课件
大，压力如何变化？
FN =
G
-
m
v2 r
当汽车行驶速度越大，汽车对桥面的压
v=
力越小。当
gr
时，压力FN为零。
处于完全失重状态。
拓展：
1.如下图所示，汽车的运动能用上面的方
法求解吗？
FN
F牵
G1
f
G2
G
2.地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半 径就是地球的半径。会不会出现这样的情况： 速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零？ 这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……
2.离心运动：如果一个正在做匀速圆周运动的物体 在运动过程中，由于某种原因所受合力_______或 __________物体就会由于__________远离 __________，这就是离心现象.
视频3.二、拱形桥
1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否
相同？2、汽车过凹桥时，在最低点时，车对凹桥
的压力怎样？
例1、火车速度为30m/s，弯道的半径 R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘
对轨道F侧n向=的弹m力vr多2 大？8 105N
轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨 和车轮极易受损！
4、为了减轻铁轨的受损程度，你能提出 一些可行的方案吗？FN
F
o
G
让重力和支持力的合力提供向心力，来减 少外轨对轮缘的挤压。
加拿大居民门口的樱花
水流星
FN
A
F
A
是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的 G
学习目标
1、学生通过阅读知道向心力是圆周运动 的物体半径方向的合力，不管是匀速圆 周运动还是 变速圆周运动。
2、通过视频展示常见例子，学会分析 具体问题中的向心力来源。
高中物理必修二课件：5.7生活中的圆周运动 (共25张PPT)
5.8《生活中的圆周运动》
教学目标
• 知识与技能 1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加
速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力．会在具体问题 中分析向心力的来源． 2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的 具体实例． 3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会 求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度． • 过程与方法 1．通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点， 提高学生分析和解决问题的能力． 2．通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗 透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力． 3．通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问 题的能力．
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实例研究1——火车过弯
• 火车以半径R= 300 m在水平轨道上转弯，火 车质量为8×105kg，速度为30m/s。铁轨与轮 之间F的N 动摩擦因数μ=0向.2圆设5。心向的心静力摩由擦轨力道提指供
“供F需f ”不O 平衡，如F何f 解m v决R2 ？
代入数据可得：
Ff=2.4×106N 但轨道提供的静摩擦力最大值：
FN
G 最高点
a
FN
mgmv2 mg失重 R
FaN’
最低点 G
FN'mgmvR2 mg超重
研究与讨论
1、若速度过快，汽车做 何种运动？
教学目标
• 知识与技能 1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加
速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力．会在具体问题 中分析向心力的来源． 2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的 具体实例． 3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会 求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度． • 过程与方法 1．通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点， 提高学生分析和解决问题的能力． 2．通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗 透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力． 3．通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问 题的能力．
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
实例研究1——火车过弯
• 火车以半径R= 300 m在水平轨道上转弯，火 车质量为8×105kg，速度为30m/s。铁轨与轮 之间F的N 动摩擦因数μ=0向.2圆设5。心向的心静力摩由擦轨力道提指供
“供F需f ”不O 平衡，如F何f 解m v决R2 ？
代入数据可得：
Ff=2.4×106N 但轨道提供的静摩擦力最大值：
FN
G 最高点
a
FN
mgmv2 mg失重 R
FaN’
最低点 G
FN'mgmvR2 mg超重
研究与讨论
1、若速度过快，汽车做 何种运动？
高一物理必修二第五章第八节生活中的圆周运动课件
和四季变化的现象。
THANKS
感谢观看
向心力
物体在圆周运动中受到指向圆心的向心力 作用，该力提供物体做圆周运动的向心加 速度。
02
圆周运动的向心力
向心力的定义
向心力
物体受到的指向圆心的力，使物 体沿着圆周路径运动。
产生条件
物体做圆周运动时，一定存在向 心力，否则物体将沿切线方向飞 出。
向心力的来源
绳对物体的拉力
重力与支持力的合力
当物体在绳子的牵引下做圆周运动时 ，绳子对物体的拉力充当向心力。
汽车过拱桥问题
总结词
汽车通过拱桥时，由于重力的作用，会 产生向心加速度，使汽车紧贴桥面。
VS
详细描述
汽车通过拱桥时，由于重力的作用，会产 生向心加速度。为了使汽车紧贴桥面，汽 车的重力沿桥面的分力需要等于向心力。 因此，汽车的速度和重量都会影响它对桥 面的压力。
旋转木马问题
总结词
旋转木马在旋转时，由于离心力的作用，会使乘客向外甩。
表示向心力与线速度、转动半径之间 的关系。当线速度增大时，需要的向 心力也增大；当线速度减小时，需要 的向心力也减小。
03
圆周运动的向心加速度
向心加速度的定义向心加来自度描述物体做圆周运动时速度方向改变的快慢的物理量。
定义公式
$a_{n} = frac{v^{2}}{r}$，其中$a_{n}$是向心加速度，$v$是线速度，$r$是圆 周运动的半径。
离心机
用于分离不同密度的液体 或固体颗粒，如血液分离 和矿物分离。
离心泵
利用离心力将液体从低处 输送到高处，广泛应用于 水利、化工等领域。
离心运动的防止
高速旋转设备的防护措施
为防止离心运动导致的甩出物伤人事故，高速旋转的设备应加装 防护罩或安全罩。