火车转弯水平面内的圆周运动观察课件.ppt

5.7生活中的圆周运动,德州市第二中学 季俊梅,阅读本节“学习目标”并完成“温故知新”。,课前两分钟,温故知新,1.向心力表达式：,3.向心力的来源：,做圆周运动的物体：,沿半径指向圆心的合力提供,2.向心力的方向：,指向圆心,生活中的圆周运动,生活中的圆周运动,学习目标,活动1：火车转弯-水平面内的圆周运动,观察：火车车轮的构造。思考：火车向右转弯时的圆心在什么位置？,车轮的构造：,火车转弯,问题1：如果转弯处内外轨一样高，火车转弯需要的向心力由什么力来提供呢？,向右转,外轨,内轨,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？,外轨,内轨,西班牙火车事故,受力分析：,火车转弯,问题2：解决方案：,火车转弯,外轨高于内轨道，此时由重力与支持力的合力提供向心力,外轨,内轨,受力分析：,火车转弯,F合mg tan,思考与讨论：如果火车实际行驶的速度大于此速度时，火车将挤压哪一侧轨道？,外轨,思考：你认为铁路弯道的提速改造可能从哪些方面进行？,新闻背景：为了适应全国铁路提速的需要，要对既有线路进行改造，其中一项重要的内容就是对弯道的改造。,火车转弯,增大内外轨道的高度或者增大拐弯处的半径,其它交通工具的转弯：,活动2：汽车过桥-竖直平面内的圆周运动,活动2：汽车过桥-竖直平面内的圆周运动,情景1：如果汽车在水平桥上向前行驶，对路面的压力大小如何？,情景2：拱形桥,想一想：如果汽车以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，路面受到的压力大小还等于重力吗？,情景3：凹形桥,泸定桥,想一想：如果汽车以某一速度v通过凹形桥的最低点的时候，桥面受到的压力大小还等于重力吗？,自主总结：汽车经过不同桥面的情况,向下,向上,失重,超重,思考与讨论：根据公式，试分析如果汽车的速度不断增大，压力大小会如何变化？当速度多大时，压力为零？,汽车过拱桥,V增大，FN减小,当 时，FN=0,如果将地球看做一个巨大的拱形桥，桥面半径就是地球半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零从而脱离地球？（R=6400km),宇航员的失重：,解：由圆周运动条件可得,思考：若人坐在车中，此时人对座椅的压力是多大？,离心现象,观察与思考,当合力不足以提供做圆周运动所需的向心力,(1)什么叫做离心运动?,离心现象,(2)做离心运动的条件是什么?,做匀速圆周运动的物体,在一定条件下,做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫离心运动。,离心现象的应用和防止,1.火车拐弯水平面内的圆周运动,小结：,内外轨道一样高：外轨道对轮缘的压力提供向心力,外轨高于内轨：,2.汽车过桥竖直面内的圆周运动,3.宇宙失重现象和离心现象,水平桥：,拱型桥：,凹型桥：,圆周运动问题的解题思路：,选定对象分析力，指向圆心求合力，合力提供向心力。,物理方法：,