5.7-生活中的圆周运动省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢您,第五章,新知预习,巧设计,名师课堂,一点通,关键点一,关键点二,第,7,节,创新演练,大冲关,随堂检测归纳小结,课下作业综合提升,关键点三,第1页,第2页,第3页,1.,了解圆周运动在日常生活中实际应用。,2,会在详细问题中分析向心力起源。,3,掌握处理圆周运动综合题目标基本方法。,4,知道什么是离心现象，知道离心运动,应用和预防。,第4页,第5页,读教材,填关键点,1,铁路弯道,(1),火车车轮结构特点：,火车车轮有凸出轮缘，且火车在轨,道上运行时，有凸出轮缘一边在两轨道内,侧，这种结构特点有利于固定火车运动轨,迹，如图,5,7,1,所表示。,图,5,7,1,第6页,(2),火车转弯时存在问题：,假如铁路弯道内外轨一样高，外侧车,轮轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，,外轨对轮缘弹力就是火车转弯向心力，,如图,5,7,2,所表示。但火车,太大，靠这,种方法得到向心力，轮缘与外轨间,太大，铁轨和车轮极易受损。,图,5,7,2,质量,相互作用力,第7页,(3),铁路弯道特点：,转弯处,略高于,。,铁轨对火车支持力,F,N,不是竖直向上，而是斜向弯道,。,铁轨对火车支持力与火车所受重力协力指向轨道,，它提供了火车做圆周运动,。,外轨,内轨,内侧,圆心,向心力,第8页,2,拱形桥,(1),关于汽车过拱形桥问题，用图表概括以下：,mg,F,N,F,N,mg,第9页,减小,增大,(2),汽车在凸形桥最高点处于失重状态，在凹形桥最低点处于超重状态。,第10页,mg,F,N,失重,第11页,(2),对失重现象认识：,航天器内任何物体都处于,状态，但并不是物体不受重力。正因为受到重力作用才使航天器连同其中乘员围绕地球转动。,4,离心运动,(1),定义：物体沿切线飞出或做逐步,运动。,(2),原因：向心力突然消失或合外力不足以提供所需,。,(3),应用：洗衣机脱水筒、离心制管技术。,(4),危害：汽车转弯车速过大会造成事故；砂轮、飞轮转速过高时会破裂酿成事故,完全失重,远离圆心,向心力,第12页,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挤压,B,减小火车轮子对内轨挤压,C,使火车车身倾斜，利用重力和支持力协力提供转,弯所需向心力,D,限制火车向外脱轨,第13页,解析：,火车轨道建成外高内低，火车转弯时，轨道支持力与火车重力二者协力指向弧形轨道圆心。若协力大于火车转弯所需向心力,(,火车速度较小时,),，则火车轮缘挤压内侧铁轨；若协力等于所需向心力,(,火车速度刚好等于要求速度时,),，则火车不挤压铁轨；若协力小于所需向心力,(,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降低对铁轨挤压破坏，故,A,、,B,、,C,正确。,答案：,ABC,第14页,2,以下哪些现象是为了预防物体产生离心运动,(,),A,汽车转弯时要限制速度,B,转速很高砂轮半径不能做得太大,C,在修筑铁路时，转弯处内轨要低于外轨,D,离心水泵工作时,答案：,ABC,第15页,答案：,B,第16页,4,如图,5,7,3,所表示，质量,m,2.010,4,kg,汽车以不变,速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面圆弧半径均为,20 m,。假如桥面承受压力不得超出,3.010,5,N,，则：,(1),汽车允许最大速率是多少？,(2),若以所求速度行驶，汽车对桥面最小压力是多少？,(,g,取,10 m/s,2,),图,5,7,3,第17页,答案：,(1)10 m/s,(2)10,5,N,第18页,第19页,图,5,7,4,第20页,2,明确圆周平面,即使外轨高于内轨，但整个外轨是等高，整个内轨是等高。因而火车在行驶过程中，重心高度不变，即火车重心轨迹在同一水平面内。故火车圆周平面是水平面，而不是斜面。火车向心加速度和向心力均是沿水平面而指向圆心。,第21页,3,速度与轨道压力关系,(1),当火车行驶速度,v,等于要求速度,v,0,时，所需向心力仅由重力和支持力协力提供，此时内外轨道对火车无挤压作用。,(2),当火车行驶速度,v,与要求速度,v,0,不相等时，火车所需向心力不再仅由重力和支持力协力提供，此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用，详细情况以下：,当火车行驶速度,v,v,0,时，外轨道对轮缘有侧压力。,当火车行驶速度,v,v,0,时，内轨道对轮缘有侧压力。,第22页,名师点睛,汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽可能使车受到重力和支持力协力提供向心力，以减小车轮受到地面施加侧向挤压。,第23页,1,有一列重为,100 t,火车，以,72 km/h,速率匀速经过一个内外轨一样高弯道，轨道半径为,400 m,。,(,g,取,10 m/s,2,),(1),试计算铁轨受到侧压力；,(2),若要使火车以此速率经过弯道，且使铁轨受到侧压力为零，我们能够适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度,正切值。,第24页,思绪点拨,解答本题时应注意以下两个方面：,(1),内外轨一样高时，外轨对轮缘侧压力提供火车转弯向心力。,(2),火车经过弯道所受侧向压力为零时，重力和铁轨对火车支持力协力提供火车转弯向心力。,第25页,答案,(1)10,5,N,(2)0.1,第26页,处理这类问题时，首先要明确火车转弯做是圆周运动，其次要找准圆周运动平面及圆心位置，了解向心力起源是物体所受合外力。,第27页,图,5,7,5,第28页,名师点睛,(1),在离心现象中并不存在离心力，是外力不足以提供其做圆周运动所需向心力而引发，是惯性一个表现形式。,(2),做离心运动物体，并不是沿半径方向向外远离圆心。,第29页,2,以下关于离心现象说法中正确是,(,),A,当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象,B,做匀速圆周运动物体，当它所受一切力都消失时，它将做背离圆心圆周运动,C,做匀速圆周运动物体，当它所受一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动,D,做匀速圆周运动物体，当它所受一切力都突然消失时，它将做曲线运动,第30页,思绪点拨,解答本题时应注意以下两个方面：,(1),物体做离心运动条件；,(2),做匀速圆周运动物体，向心力突然消失时运动方向。,解析,向心力是依据效果命名，做匀速圆周运动物体所需要向心力，是它所受某个力或几个力协力提供，所以，它并不受向心力和离心力作用。它之所以产生离心现象是因为,F,合,F,向,m,2,r,，故,A,错。物体做匀速圆周运动时，若它所受到力都突然消失，依据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故,C,正确，,B,、,D,错。,答案,C,第31页,(1),物体提供力不足以提供向心力时做离心运动；,(2),离心后物体能够做直线运动，也能够做曲线运动。,第32页,物体在竖直平面内做圆周运动时，通常受弹力和重力两个力作用，物体做变速圆周运动，我们只研究物体在最高点和最低点时两种情形，详细情况又可分为以下两种：,第33页,第34页,第35页,3,如图,5,7,6,所表示，质量为,m,小球置,于正方体光滑盒子中，盒子边长略大于球,直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半,径为,R,匀速圆周运动，已知重力加速度为,g,，,空气阻力不计，问：,(1),要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则该盒子做匀速圆周运动周期为多少？,图,5,7,6,第36页,思绪点拨,解答本题时应注意以下两点：,(1),小球沿半径方向协力提供向心力。,(2),小球沿运动方向加速度为零。,第37页,第38页,设小球受盒子右侧面作用力为,F,，受上侧面作用力为,F,N,，依据牛顿运动定律知,在水平方向上有,F,ma,4,mg,，,在竖直方向上有,F,N,mg,0,，即,F,N,mg,，,F,为正值，,F,N,为负值，所以小球对盒子右侧面和下侧面有作用力，大小分别为,4,mg,和,mg,。,第39页,第40页,1,(,对应关键点一,),铁路转弯处弯道半径,r,是由地形决定。,弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差,h,设计不但与,r,相关，还与火车在弯道上行驶速率,v,相关。以下说法正确是,(,),A,v,一定时，,r,越小，要求,h,越大,B,v,一定时，,r,越大，要求,h,越大,C,r,一定时，,v,越小，要求,h,越大,D,r,一定时，,v,越大，要求,h,越大,第41页,答案：,AD,第42页,2,(,对应关键点二,),以下相关洗衣机中脱水筒脱水原理说法,正确是,(,),A,水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出,B,水滴受到向心力，因为惯性沿切线方向甩出,C,水滴受到离心力大于它受到向心力，而沿切线方,向甩出,D,水滴与衣服间附着力小于它所需要向心力，于是,水滴沿切线方向甩出,第43页,解析：,依据离心运动特点知，水滴离心现象是因为水滴与衣服间附着力小于水滴运动所需要向心力，即提供向心力不足，所以水滴沿切线方向甩出，正确选项为,D,。,答案：,D,第44页,3,(,对应关键点三,),乘坐如图,5,7,7,所表示游乐园,过山车时，质量为,m,人随车在竖直平,面内沿圆周轨道运动，以下说法正确是,(,),A,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,B,人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定,小于,mg,C,人在最高点和最低点时向心加速度大小相等,D,人在最低点时对座位压力大于,mg,图,5,7,7,第45页,答案：,D,第46页,4,(,对应关键点三,),如图,5,7,8,所表示，细杆一,端与一小球相连，可绕过,O,点水平轴自由,转动。现给小球一初速度，使它做圆周运,动。图中,a,、,b,分别表示小球轨道最低点和最高点，则杆对球作用力可能是,(,),A,a,处为拉力，,b,处为拉力,B,a,处为拉力，,b,处为推力,C,a,处为推力，,b,处为拉力,D,a,处为推力，,b,处为推力,图,5,7,8,第47页,答案：,AB,第48页,第49页,点击下列图进入“课下作业综合提升”,第50页,