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5.8《生活中的圆周运动》PPT课件

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《生活中的圆周运动》课件

《生活中的圆周运动》课件

圆周运动的周期和转速
总结词
描述圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间和单位时间内完成循环的次数 。
详细描述
周期是圆周运动中物体完成一次循环所需要的时间，用字母T表示。转速是指单 位时间内物体完成循环的次数，用字母n表示。
圆周运动的向心力和向心加速度
总结词
描述圆周运动中物体受到指向圆心的力和由此产生的加速度 。
详细描述
自行车轮在转动时，其边缘点绕中心点做圆周运动，产生向心加速度。这种运动 形式在提供前进动力的同时，也使得自行车能够保持平衡。
电风扇的转动
总结词
电风扇的转动展示了圆周运动在日常 生活中的应用，涉及到能量的转换和 风力的产生。
详细描述
电风扇的叶片在转动时，其边缘点绕 中心点做圆周运动，产生风力。这种 运动形式将电能转换为机械能，为人 们带来凉爽的空气。
详细描述
向心力是指圆周运动中物体受到指向圆心方向的力，其大小 与物体的质量、速度和圆周半径有关。向心加速度是指物体 在向心力作用下产生的加速度，其大小与向心力的大小和物 体的质量有关。
02 生活中的圆周运 动实例
自行车轮的转动
总结词
自行车轮的转动是生活中常见的圆周运动实例，它涉及到圆周运动的原理和特点 。
详细描述
旋转木马上的座椅和动物模型随着中心轴的转动而做圆周运动，产生离心力。这种运动形式使得孩子们能够体验 到旋转带来的刺激和乐趣。
03 圆周运动的规律 和公式
圆周运动的线速度和角速度
线速度
描述物体沿圆周运动的快慢，计算公式为 $v = frac{s}{t}$，其中 $s$ 是物体在时间 $t$ 内所经过的 弧长。
转动惯量是描述刚体绕轴转动惯性的物理量，自行车轮的转动惯量会影响骑行时的 稳定性和响应性。

物理必修人教版生活中的圆周运动-ppt精品课件

物理必修人教版生活中的圆周运动-ppt精品课件
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
三、航天器中中的失重现象
1、重力提供向心力 2、坐舱对宇航员的支持力为零，航天员处于失重状态
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
v2 FN m
R
研究讨论:
1、如何减轻火车对轨道的侧压力？ N
F合
G
火车以半径R= 900 m转弯，火车
FN
质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车
轨距l=1.4 m，为了使铁轨不受轮缘的挤
压，轨道应该垫的高度h？
解：火车做圆周运动
Fn
由力的关系得： Fn tan
mg
由向心力公式得：Fn
4、若火车车轮无轮缘，火车速
度过大或过小时将发生什么现 象？
过大时：火车向外侧运动 过小时：火车向内侧运动
外侧
θ
离心 向心
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
FN
F
mg
内侧
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT) 物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
FN
Ff
O
mg
物理必修2人教版 5.7生活中的圆周运动 (共20张PPT)
感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重要 ，这是 生物体 进行正 常生命 活动必 要的条 件。大 量出汗 后，除 补充水 分外， 还应该 补充无 机盐， 所以应 喝盐汽 水。

生活中的圆周运动1 ppt课件

生活中的圆周运动1 ppt课件

tanθ=sinθ）
度小于规定速度，
怎样？ 生活中的圆周运动1
一、水平方向圆周运动（转弯问题）
4、飞机转弯
F
观察机翼是怎样
的？
受力情况怎样？
G
是什么力提供向 心力？
生活中的圆周运动1
练习：
1在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体 随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角 速度增大以后，下列说法正确的是（ ） A物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C物体所受弹力和摩擦力都减小了 D物体所受弹力增大，摩擦力不变
5.8 生活中的圆周运动
湖南师大附中：邱建忠1、自行车转弯 感受：骑自行车转弯时，身体的姿势
是怎样的？
思考：是什么力提供向心力？
2、汽车转弯 思考：汽车在水平地面上转弯又是什
么力提供向心
力的呢？
生活中的圆周运动1
FN
Ff
O
mg
生活中的圆周运动1
引申：
生活中的圆周运动1
2。汽车在水平路面上沿半径为r的弯
道行驶，路面作用于汽车的最大静摩擦
力是车重的，要使汽车不致冲出弯道，
车速最大不能超过
。
生活中的圆周运动1
自主作业：第9次：1-4、6。
生活中的圆周运动1
N
N
N’
N’
G
G
火车行驶速率v>v规定 生活中的圆火周运动车1 行驶速率v<v规定时
例2，火车以半径R=
FN
900 m转弯，火车
质量为8×105kg ，
F
速度为30m/s，火
车轨距L=1.4 m，
要使火车通过弯道时 h θ
mg
仅受重力与轨道的支

生活中的圆周运动(物理)精品PPT课件

生活中的圆周运动(物理)精品PPT课件

【素养训练】
1.(多选)火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动。当
火车以规定速度通过时,内外轨道均不受侧向挤压。现
要降低火车转弯时的规定速度,需对铁路进行改造,从
理论上讲以下措施可行的是
()
A.减小内外轨的高度差 C.减小弯道半径
B.增加内外轨的高度差 D.增大弯道半径
【解析】选A、C。当火车以规定速度通过弯道时,火车 的重力和支持力的合力提供向心力,如图所示:
受力 分析
向心力
Fn=_m_g_-_F_N=
m v2 r
汽车过凹形桥
Fn=_F_N-__m_g=
v2 m
r
对桥的 压力
汽车过凸形桥
v2 mg m
FN′=________r_
汽车过凹形桥
mg m v2
FN′=________r _
结论
汽车对桥的压力小于
汽车的越重小力,而且汽
车速度越大,对桥的 压力_____
2.火车在弯道上的运动特点:圆周运动,有指向圆心的
向心加速度。
3.向心力的来源:当内外轨一样高时,____________的
________提供向心力。
外轨对轮缘
当弹内力外轨有高度差时,依据规定的速度行驶,_________ ___________提供向心力。
重力与支
持力的合力
二、汽车过拱形桥
汽车过凸形桥
由公式 v2
3 得r=40 m,当汽车通过拱桥顶点
时对桥面m恰r 无 m压g力 4时m,g由公式 20 m/s,故B正确。
m
v12
=mg得v1=
gr
=
r
【素养训练】 1.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对 飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷。过 荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚 至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重 力的支持力影响。g取10 m/s2,则当飞机在竖直平面上

《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优质课件-人教版高中物理必修二PPT课件

《生活中的圆周运动》圆周运动PPT优质课件-人教版高中物理必修二PPT课件
16
2．圆周平面的特点:弯道处外轨高于内轨, 但火车在行驶过程中, 重心高度不变, 即火车的重心轨迹在同一水平面内, 火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向 圆心。
3．向心力的来源分析:火车速度合适时, 火车受重力和支持力作用, 火车转弯所需 的向心力完全由重力和支持力的合力提供, 合力沿水平方向, 大小F＝mgtan θ。
生活中的圆周运动
1
核心素养目标
物理观念 失重现象、离心现象和物体做离心运动的条件。
1.通过观察模型了解火车车轮的特点，会分析火车转弯时向心力的 来源。 科学思维 2.通过对向心力公式的推导分析汽车过拱形桥和凹形路面的最低点 时的受力、理解航天器中的失重现象。
科学态度 分析生产、生活和航天科技中的圆周运动现象，培养学生运用概念、 与责任 规律解释现象和解决问题的能力，增强责任心和使命感。
17
4.规定速度分析：若火车转弯时只受重力和支持力作用，不受轨道压力，则 mgtan θ ＝mvR20，可得 v0＝ gRtan θ。(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)
5．轨道压力分析 (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, 此时火车对内、外轨道无挤压作用。 (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弹力 的合力提供, 此时内、外轨道对火车轮缘有挤压作用, 具体缘有侧压力。 ②当火车行驶速度v<v0时, 内轨道对轮缘有侧压力。
2
知识点一火车转弯 [观图助学]
火车转弯时外轨与内轨的高度一样吗?火车转弯的向心力来源是什么?火车的车轮设 计有什么特点?
3
1． 火 车 在 弯 道 上 的 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, 需要很大的向心力。

生活中的圆周运动ppt

生活中的圆周运动ppt

离心运动的应用
“离心浇铸”技术
模具绕一固定轴旋转，当达到500转每分时， 将融化了的液态金属倒入其中，它将以巨大的 惯性离心力向模具壁紧压，同时夹杂在液态金 属里的气体和熔渣，由于其密度远小于液态的 金属，因此它们将从金属里被分离出来。按此 法浇铸出的金属零件密实、均匀、不含气泡和 裂痕，大大提高了使用寿命。
A、a、b
C 、 b、 d
B、a、c
D、b、c
3、下列说法中错误的有：（ B
）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使 衣服甩得更干 B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆 周半径方向离开圆心 C、为了防止发生事故，高速转动的砂 轮、飞轮等不能超过允许的最大转速 D、离心水泵利用了离心运动的原理
思考：司机开着汽车在一宽阔的马路上匀 速行驶，突然发现前方有一堵墙，他是刹车 好还是转弯好呢？（设转弯时汽车作匀速圆 周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力 突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心
B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突 然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心 C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产 生一个向心力，维持其作圆周运动 D、作离心运动的物体，是因为受到离心力 作用的缘故
２、为了防止汽车在水平路面上转弯时 出现“打滑”的现象，可以：(D ) a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度 c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦
你见过凹形的桥吗？
泸 定 桥
FN
v F合 FN mg m R 2 v FN mg m R
2
mg
比较三种桥面受力的情况
N
G N
v2 FN G m r
mg

5.8《生活中的圆周运动》PPT课件

5.8《生活中的圆周运动》PPT课件

2021/2/4
50
[解析] 要使m静止，m′也应与平面相对静止，而 m′与平面静止时有两个临界状态：
当ω为所求范围最小值时，m′有向着圆心运动的 趋势，水平面对m′的静摩擦力的方向背离圆心，
大小等于最大静摩擦力2 N.
此时，对m′运用牛顿第二定律，
有T－fmax＝m′ωr ，且T＝mg 解得ω1＝2.9 rad/s.
42
归纳：
（1）小球能过最高点的临界条件（受力）：绳子和 轨道对小球刚好没有力的作用：
m gmR 2 v临界 Rg （2）小球能过最高点条件（运动）：v rg
（当 v rg 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）
（3）不能过最高点条件： v rg （实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道）
2021/2/4
19
2021/2/4
20
实例研究2——过拱桥
1、汽车过拱桥是竖 直面内圆周运动的典 型代表
2、研究方法与水平 面内圆周运动相同
2021/2/4
21
比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m， 桥面半径为R，此时速度为v。
FN
G 最高点
a
FN
mgmv2 R
mg失重
FaN’
最低点 G
7
2021/2/4
8
实例研究1——火车转弯
火车以半径R在水平轨道上转弯，火车质量 为M，速度为v。分析火车的向心力情况。
2021/2/4
9
实例研究1——火车转弯
N FN G
向心力由外侧轨道对车 轮轮缘的挤压力提供.
v2 FN m
R
2021/2/4
10
研究讨论:
1、如何减轻火车对轨道的侧压力？
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  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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向心力由外侧轨道对车 轮轮缘的挤压力提供.
G
v2
FN m
R
研究讨论:
1、如何减轻火车对轨道的侧压力？ N
F合
G
实际火车车轮与铁轨模型
Ff F1
1、做圆周运动时向心力由 哪些力提供？
摩擦力、轮缘与铁轨间 的弹力的合力提供
2、优点
结构简单，便于实现
Ff
F1
3、缺点
轮缘与铁轨有挤压， 车轮与铁轨都有磨损
垫高外轨
1、做圆周运动时向心力由 哪些力提供？
利用支持力的分力提供一部 分向心力，达到“供需”平衡。
2、优点 可以减少对摩擦力的需要
3、缺点
需要改造铁路，设计施工 难度大
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
之间的动摩擦因数μ=0.25。
B、增大合外力，使其达到物体作圆周 运动时所需的向心力
1、《高中课堂》5.7 2、课后问题与练习1,2,3,4
2、如果物体受到的合外力不足以提供 向心力，它会怎样运动？为什么？
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。
2、物体作离心运动的条件：
F合 0或F合 mr 2
实例 离心运动的应用
内筒与洗衣机的脱水筒相似， 里面加入白砂糖，加热使糖熔化 成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的 糖汁就做离心运动，从内筒壁的 小孔飞散出去，成为丝状到达温 度较低的外筒，并迅速冷却凝固， 变得纤细雪白，像一团团棉花。
？问题一：
要使原来作圆周运动的物体作离心运动，该怎么办？
A、提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
的合外力 • “需”——确定物体轨道，定圆心、找半
径、用公式，求出所需向心力 • “供”“需”平衡做圆周运动
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。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？……
该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现， 不过不是在汽车上，而是在航天飞机中．
实例 三、航天器中的失重现象
分析 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．试求:
1、座舱对宇航员的支持力? 2、此时飞船的速度多大? 3、通过求解．你可以得出什么结论? （怎样理解失重现象？）
离心
过小时：火车向内侧运动
向心
FN
F
mg
内侧
向心、圆周、离心运动
供 提供物体做圆 周运动的力
需 物体做匀速圆周 运动所需的力
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
F= m v2 r v2
F< m r
F> m v2 r
匀速圆周运动 离心运动 向心运动
实例研究2——过拱桥
1、汽车过拱桥是竖 直面内圆周运动的典 型代表
垫高外轨可增加较多的向心力。
2、最佳方案
火车以半径R= 900 m转弯，火
FN
车质量为8×105kg ，速度为
30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火
车通过弯道时仅受重力与轨道的支
持力，轨道应该垫的高度h？
F
（θ较小时tanθ=sinθ）
解： 由力的关系得：
F
tan
mg
由向心力公式得：F m v2 R
生活中的圆周运动
知识回顾
• 物体做圆周运动时，受力有何共同点
– 物体要受到指向圆心的向心力
• 向心力的特点
– 方向：总是指向圆心
–
大小：Βιβλιοθήκη Fnmv2 r
分析做圆周运动的物体受力情况
受力分析
提供向心力
FN Ff
mg
FN mg
O
Ff
O
FN+mg
向心力公式的理解
提供物体做匀速 圆周运动的力
F =m v2
2、有无可能做这样的运动？
若可能应满足怎样的条件？
FN
v2
FN mg m r
G
FN 0
v gr
说一说：
汽车不在拱形桥的最高或最低点
时，它的运动能用上面方法求解吗 ？
mg
cos
FN
v2 m
R
θ R
研究圆周运动的要点
• 从“供”“需”两方面来进行研究 • “供”——分析物体受力，求沿半径方向
由几何关系得： h sin
l
hθ
mg
h lv2 Rg
=0.14m
研究与讨论
3、若火车速度与设计速度不同会怎样？
需要轮缘提供额外的弹力满足向心
力的需求
过大时：
外侧轨道与轮之间有弹力
过小时：
内侧轨道与轮之间有弹力 外侧
4、若火车车轮无轮缘，火
车速度过大或过小时将向哪 θ
侧运动？ 过大时：火车向外侧运动
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物
体上的水分甩掉的装置
解释：
当网笼转得比较慢时，
水滴跟物体的附着力F 足以
ν
提供所需的向心力F 使水滴
做圆周运动。当网笼转得比
F<mrω 2 F
较快时，附着力 F 不足以提
o
供所需的向心力 F，于是水
滴做离心运动，穿过网孔，
飞到网笼外面。
2、制作“棉花”糖的原理：
结论
• 航天器绕地球做近似地匀速圆周运动， 此时重力提供了向心力。航天器中的 人随航天器一起做匀速圆周运动，其 向心力也是由重力提供的，此时重力 完全用来提供向心力，不对其他物体 产生压力，即里面的人和物处于完全 失重状态。
实例
离心运动的应用
思考
四、离心运动
1、做圆周运动的物体一旦失去向心力 的作用，它会怎样运动？为什么？
2、研究方法与水平 面内圆周运动相同
比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m， 桥面半径为R，此时速度为v。
FN
G 最高点
a
FN
mg
m v2 R
mg
失重
FaN’
最低点 G
FN
'
mg
m
v2 R
mg
超重
研究与讨论
1、若速度过快，汽车做 何种运动？
提供的向心力不足，做离心 运动，离开桥面做平抛运动
“供需F”N 不平衡，如何解决？
设向心力由轨道指
向圆心的静摩擦力提供
Ff
O
Ff
m v2 R
代入数据可得：
Ff=2.4×106N
mg
但轨道提供的静摩擦力最大值：
Ff静m=μmg=1.96×106N
研究与讨论
1、请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道？
实际火车与轨道设计中， 利用轮缘可增加小部分的向心力；
r
物体做匀速圆周 运动所需的力
“供需”平衡 物体做匀速圆周运 动
从“供” “需”两方面研究做圆周运动的 物体
赛道的设计
实例研究1——火车过弯
列车速度过快，造成翻车事故
实例研究1——火车转弯
火车以半径R在水平轨道上转弯，火车质量 为M，速度为v。分析火车的向心力情况。
实例研究1——火车转弯
N FN
B、减小合外力或使其消失
实例
离心运动的危害
高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速。 转速过高时，砂轮、飞轮内部分子间的相互作用力不足以 提供所需的向心力，离心运动会使它们破裂，酿成事故。
？问题二：
要防止离心现象发生，该怎么办？
A、减小物体运动的速度，使物体作圆 周运动时所需的向心力减小

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