必修二苏教版6.4圆周运动实例离心运动优秀教学课件
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内容介绍
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赛道为什么的设计成倾斜的
知识回顾
物体做匀速圆周运动时,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:
分析做圆周运动的物体受力情况
mg
FN
Ff
mg
FN
提供向心力
受力分析
Ff
FN+mg
“供需”平衡物体做匀速圆周运动
提供物体做匀速圆周运动的力
物体做匀速圆周运动所需的力
向心力公式的理解
从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体
向心、圆周、离心运动
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
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
F=
匀速圆周运动
离心运动
F>
向心运动
做匀速圆周运动的物体,由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在合外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,做逐渐远离圆心的离心运动;当合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的向心运动;只有当合外力等于所需的向心力时,物体才可能做匀速圆周运动。
F=mrω2
F>mrω2
F
F=0
“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动
赛道为什么的设计成倾斜的
实例——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
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
FN’
失重
超重
最高点
最低点
2、若速度过快,汽车做何种运动?
1、若汽车的运动速度变大,压力如何变化?
当汽车行驶速度越大,汽车对桥面的压力越校
当时,压力FN为零。处于完全失重状态。
提供的向心力不足,做离心运动,离开桥面做曲线运动
研究与讨论
2、有无可能做这样的运动?若可能应满足怎样的条件?
FN
过山车
水流星
列车速度过快,造成翻车事故
生活中的离心运动
3、离心运动的应用和防止
(1)离心运动的应用
①甩干雨伞上的水滴
②链球运动
在田径比赛中,链球项目就是得用离心现象来实现投掷的。链球的投掷是通过预摆和旋转来完成的,运动员手持链球链条的一端,在链球高速旋转时,突然松手,拉力消失,链就沿切线方向飞出去。
在雨天,我们可以通过旋转雨伞
的方法甩干雨伞上的水滴,旋转时,当转动快到一定的程度时,水滴和雨伞之间的附着力满足不了水滴做圆周运动所需的向心力,水滴就会做远离圆心的运动而被甩出去。
把湿布块放在离心干燥器的金属网笼里,网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需要的向心力,使水滴做圆周运动.当网笼转的比较快时,附着力F不足以提供所需要的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的。
③离心干燥器
F
ν
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
练习1
如图为过山车轨道的一部分,若要使车厢能安全通过圆形轨道,车厢应从多高处释放?不计一切摩擦与阻力。
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