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课件网) 向心力 方向： 总指向圆心，时刻改变 大小： F=mrω2 ，F=mv2/r 作用效果： 只改变线速度方向，不改变线速度大小。 效果力 向心加速度 方向： 总指向圆心，时刻改变 大小： a=rω2 ，a=v2/r 物理意义： 描述物体在做圆周运动时，速度方向变化快慢的物理量 课前五分钟，温故而知新 。 F “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 由物体受力情况决定 由物体的运动情况决定 牛顿第二定律F=ma的应用 第三节 生活中的圆周运动 第二章 圆周运动 你乘坐过山车到达最高点的时候，会不会担心自己掉下来呢？ 火车弯道处路基为什么要设计成倾斜的呢？ 生活中的向心力 很多桥为什么要设计成拱形呢？ V 物理模型 f静 1.公路弯道 （1）汽车在水平路面上转弯 生活场景 向心力由路面对车轮的侧向静摩擦力提供 ：F向=f静 由此可见:当汽车转弯时,存在一个安全通过的最大速度,如果超过了这个速度,汽车将发生侧滑现象。 改进措施: (1)增大转弯半径 (2)增加路面的粗糙程度 (3)最重要的一点:司机应该减速慢行! (4)增加路面高度差———外高内低 计算汽车转弯时的最大速度： 思考： 为什么下雨天在转弯处容易引发交通事故？ 最大速度 物理模型 （2）汽车在倾斜路面上转弯 生活场景 向心力由倾斜路面对汽车的支持力和重力的合力提供 F向=mg tanθ 解得汽车转弯的速度大小为： 车速越快，弯道半径越小，需要的向心力就越 ，倾斜的角度也越 。 大 大 汽车在外高内低的弯道处转弯时，如果速度的大小不等于 ，此时由哪些力的合力提供向心力？汽车转弯的速度又受到什么因素的制约？ 若 ，汽车有向外侧滑的趋势，此时汽车受到指向弯道内侧的静摩擦力； 若 ，汽车有向内侧滑的趋势，此时汽车受到指向弯道外侧的静摩擦力。 【讨论与交流】 铁路弯道 火车的车轮与汽车的车轮不一样，那么，火车在铁路弯道处又是如何转弯的呢？ 火车车轮的轮缘受铁轨的挤压 问题：火车转弯是什么力提供向心力？ 2.铁路弯道 铁轨模型 结论 外轨 内轨 外轨对轮缘的弹力提供向心力 (1)铁路的弯道———内外轨一样高 思考：火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。挤压的后果会怎样 O F G FN 轮缘 如果向右转弯 G N 外轨对轮缘的弹力提供向心力 . F 由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,速度比较大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨. 怎么办 请同学们仔细观看视频,观察真实的火车轨道是怎样的？ 轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？ G FN F合 θ 火车转弯临界速度: 重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力 (2)铁路的弯道———外轨高于内轨 F合＝mg tanθ 火车转弯时所需的向心力 当 v＜ gR tanθ ： 当 v＞ gR tanθ ： G FN θ 轮缘受到外轨向内的弹力 G FN θ F F 轮缘受到内轨向外的弹力 思考与讨论 若火车的速度大于或小于这个值时，会怎么样呢？ 西班牙超速列车脱轨事件 物理模型 F牵 F摩 N G 生活场景 支持力N和重力G的合力 提供向心力 失重 可见v↑，N↓ 3.拱形与凹形路面 （1）汽车驶过拱形桥（凸形路面）问题 某同学受到“汽车过拱形路面”问题的启发,联想起自己坐车过拱形路面最高点时,有时会有一种“飘”起来的感觉 以小组为单位开展讨论,对上述运动状态及后续运动过程做出分析,并指出其中存在的安全问题 讨论与交流 v2 R mg＝m 当 FN = 0 时，汽车脱离桥面，做平抛运动. FN＝0 时，汽车的速度为多大？ FN ＝mg－m v2 R 汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对凸桥的压力如何变化？ mg FN 临界速度 物理模型 （2）汽车驶过凹形路面 ... ...
