高中物理7.生活中的圆周运动说课ppt课件

这是一份高中物理7.生活中的圆周运动说课ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了受力分析，提供向心力，F8×105N，当外轨略高于内轨时，火车受力，弯道的圆心在哪儿，课堂练习，开放设计等内容，欢迎下载使用。

早在公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯学派就认为：“一切立体图形中最美的是球体，一切平面图形中最美的是圆形。”
“天体至圆，万物做到极精妙者，无有不圆。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一艺一术，必极圆而后登峰造极。” ——（清）张英《聪训斋语》
“万物皆以圆统之”，“圆是宇宙运行的规律，是人类社会发展的规律，是万事万物生灭不息的总规律！” ——马建勋《圆点哲学》
被誉为“天空立法者”的开普勒认为：匀速圆周运动是最为完美的运动！
§5.8 生活中的圆周运动
火车以半径R = 300m 在水平轨道上转弯，火车质量为8×105 kg，速度为30m/s。铁轨与车轮之间的动摩擦因数μ=0.25。
向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供
代入数据可得： Ff =2.4×106N
但轨道提供的静摩擦力最大值：Ff静m=μmg=1.96×106N
“供需”不平衡，如何解决？
　　轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损！
　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、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？
由G和N的合力提供
如图，斜面轨道倾角为θ，转弯半径R，要使车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?
火车拐弯应以规定速度行驶
当火车行驶速率v>v规定时
当火车行驶速率v列车速度过快，造成翻车事故
　　FN>G，即汽车对桥的压力大于其所受重力，处于超重状态。
　　2、汽车过凹桥，在最低点时，车对凹桥的压力怎样？
1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？
FN　　3、汽车过凸桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？
　4、若汽车的运动速度变大，压力如何变化？
思考与讨论： 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。地面上有一辆汽车在行驶。 根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小。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？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？……
在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，
无法用天平测量物体的质量
但仍能测量拉力或压力的大小。
利用完全失重条件的科学研究
1、质量 m=100t的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面夹角为370 ，弯道半径R=30m。（南）(1)当火车的速度v1=10m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?（中）(2)当火车的速度v2=15m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?（北）(3)当火车的速度v3=20m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?
2、一辆质量 m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面。（南）(1)若桥面为凹形，汽车以20m/s通过桥面最低点时，对桥面的压力是多大？（中）(2)若桥面为凸形，汽车以10m/s通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？（北）(3)汽车以多大速度凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？
一高速公路设计运行时速为108km/h，其中一转弯处设计圆弧半径为300m。已知汽车轮胎与地面的最大静摩擦因数为0.25，请你为该处路面提供设计方案。