《黑龍江省穆棱市朝鮮族學校高中物理 第五章曲線運動 7 生活中的圓周運動課件 新人教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《黑龍江省穆棱市朝鮮族學校高中物理 第五章曲線運動 7 生活中的圓周運動課件 新人教版必修2(21頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、生生 活活 中中 的的 圓圓 周周 運運 動動例例1、鐵路轉彎處的圓弧半徑是、鐵路轉彎處的圓弧半徑是300m,軌距是,軌距是1435mm。規(guī)定火車通過這里的速度是規(guī)定火車通過這里的速度是72km/h,內(nèi)外軌的高度差應,內(nèi)外軌的高度差應該是多大才能使外軌不受輪緣的擠壓?保持內(nèi)外軌的這該是多大才能使外軌不受輪緣的擠壓?保持內(nèi)外軌的這個高度差,如果車的速度大于或小于個高度差,如果車的速度大于或小于72km/h,會分別發(fā),會分別發(fā)生什么現(xiàn)象?說明理由。生什么現(xiàn)象?說明理由。GNhd解:火車在轉彎時所需的向心力由火車所受的重解:火車在轉彎時所需的向心力由火車所受的重力和軌道對火車支持力的合力提供,如圖所
2、示:力和軌道對火車支持力的合力提供,如圖所示:h是內(nèi)外軌高度是內(nèi)外軌高度差,差,d是軌距是軌距grvtgrvmmgtgF22向心力由于a太小,可以近似有:tga=SinadhSintgmrgdvhgrvdh195. 022飛機轉彎汽車過橋汽車過橋1、23、1、分析汽車的受力情況、分析汽車的受力情況GN2、找圓心、找圓心圓心圓心03、確定、確定F合合即即F向心力向心力的方向。的方向。F向心力向心力4、列方程、列方程F向心力向心力=F合合 =G-NN=G -rvm2rvm2注意公式中注意公式中V用汽車過橋頂時的瞬時速度用汽車過橋頂時的瞬時速度1、分析汽車的受力情況、分析汽車的受力情況GN2、找圓心
3、、找圓心圓心圓心03、確定、確定F合合即即F向心力向心力的方向。的方向。F向心力向心力4、列方程、列方程F向心力向心力=F合合 =N-GN=G +rvm2rvm2注意公式中注意公式中V用汽車過橋底時的瞬時速度用汽車過橋底時的瞬時速度分析汽車的受力情況分析汽車的受力情況GNN=G比較三種橋面受力的情況比較三種橋面受力的情況rvmGN2rvmGN2N=G一、什么是離心運動?一、什么是離心運動? 做勻速圓周運動的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需要的向心力的情況下,物體所做的逐漸遠離圓心的運動叫做離心運動。 小結小結物體做離心運動的條件:物體做離心運動的條件:做勻速圓周運動的物體合
4、外力消失或不足以做勻速圓周運動的物體合外力消失或不足以 提供所需的向心力,即提供所需的向心力,即F F合合mr2做圓周運動做圓周運動做近心運動做近心運動. .如果外界提供的如果外界提供的指向圓心的合力指向圓心的合力F F合合 物體做圓周運動所需物體做圓周運動所需的向心力的向心力m2Rv等于等于mr2. .如果外界提供的如果外界提供的指向圓心的合力指向圓心的合力F F合合 物體做圓周運動所需物體做圓周運動所需的向心力的向心力m2Rv小于小于mr2做離心運動做離心運動. .如果外界提供的如果外界提供的指向圓心的合力指向圓心的合力F F合合 物體做圓周運動所需物體做圓周運動所需的向心力的向心力m2R
5、v大于大于mr2注意注意 1 1、做離心運動的質(zhì)點不存在所謂的、做離心運動的質(zhì)點不存在所謂的“離心力離心力”作用,因為沒作用,因為沒有任何物體提供這種力,離心運動本質(zhì)上是物體慣性的表現(xiàn)。有任何物體提供這種力,離心運動本質(zhì)上是物體慣性的表現(xiàn)。2 2 、離心運動的運動學特征是逐漸遠離圓心運動,動力學、離心運動的運動學特征是逐漸遠離圓心運動,動力學特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。特征是合外力消失或不足以提供所需要的向心力。3、任何事物都有兩面性任何事物都有兩面性, ,離心運動也不例外。離心運動可能離心運動也不例外。離心運動可能給我們造成危害,應盡量避免;另一方面,我們要利用離心給我們造成
6、危害,應盡量避免;另一方面,我們要利用離心現(xiàn)象幫助我們的工作和學習現(xiàn)象幫助我們的工作和學習二、離心運動的應用1、離心干燥器的金屬網(wǎng)籠利用離心運動把附著在物體上的水分甩掉的裝置解釋:oFmr2F 當網(wǎng)籠轉得比較慢時,當網(wǎng)籠轉得比較慢時,物體對水滴的附著力物體對水滴的附著力F F 足以足以提供所需的向心力,提供所需的向心力, 使水滴使水滴做圓周運動。當網(wǎng)籠轉得比做圓周運動。當網(wǎng)籠轉得比較快時,附著力較快時,附著力 F F 不足以提不足以提供所需的向心力供所需的向心力 ,于是水滴,于是水滴做離心運動,穿過網(wǎng)孔,飛做離心運動,穿過網(wǎng)孔,飛到網(wǎng)籠外面。到網(wǎng)籠外面。 2、洗衣機的脫水筒、洗衣機的脫水筒3、
7、用離心機把體溫計的、用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)水銀柱甩回玻璃泡內(nèi) 當離心機轉得比較慢時,當離心機轉得比較慢時,縮口的阻力縮口的阻力 F F 足以提供所需足以提供所需的向心力,縮口上方的水銀的向心力,縮口上方的水銀柱做圓周運動。當離心機轉柱做圓周運動。當離心機轉得相當快時,阻力得相當快時,阻力 F F 不足以不足以提供所需的向心力,水銀柱提供所需的向心力,水銀柱做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。做離心運動而進入玻璃泡內(nèi)。關于制作關于制作“棉花棉花”糖的原理:糖的原理: 它的內(nèi)筒與洗衣機它的內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似,里面加的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒
8、高速旋化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉,黏稠的糖汁就做離轉,黏稠的糖汁就做離心運動,從內(nèi)筒壁的小心運動,從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀,孔飛散出去,成為絲狀,到達溫度較低的外筒時,到達溫度較低的外筒時,迅速冷卻凝固,變得纖迅速冷卻凝固,變得纖細雪白,像一團團棉花。細雪白,像一團團棉花。三、離心運動的防止:1、在水平公路上行駛的汽車轉彎時F mr2F汽車 在水平公路上行駛的汽車,轉彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉彎時速度過大,所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax,汽車將做離心運動而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規(guī)定的速度。2、高速轉動的砂輪、飛輪等離心運動的應
9、用和防止離心運動的應用和防止1.如何使物體做離心運動以及離心運動的應用實例A、提高轉速,使所需向心力增大到大于物體所受合外力。、提高轉速,使所需向心力增大到大于物體所受合外力。 離心干燥器離心干燥器 洗衣機的脫水筒洗衣機的脫水筒 用離心機分離溶液中的沉淀物用離心機分離溶液中的沉淀物 把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)B、減小合外力或使其消失、減小合外力或使其消失(4 4)投擲鏈球)投擲鏈球2.如何不讓物體做離心運動以及離心運動的防止實例A、減小物體運動的速度,使物體作圓周運動時所需、減小物體運動的速度,使物體作圓周運動時所需的向心力減小的向心力減小B、增大合外力,使其達到物體作圓周運動時所需的向心力、增大合外力,使其達到物體作圓周運動時所需的向心力 火車或汽車拐彎時的限速火車或汽車拐彎時的限速 高速旋轉的電鳳扇、砂輪的限速高速旋轉的電鳳扇、砂輪的限速(3)賽車道做成外高內(nèi)低賽車道做成外高內(nèi)低