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1、6.4 生活中的圆周运动,6.4 生活中的圆周运动,问题1： 在铁路弯道处，内、外轨道的高度一样吗？,问题1：,问题2： 火车在弯道处行驶时，速度有要求吗？,问题2：,一、火车转弯,一、火车转弯,火车转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源。,由于火车质量太大，因此需要很大的向心力，靠这种方法得到向心力，不仅铁轨和车轮极易受损，还可能使火车侧翻.,G,FN,F,（1）火车内外轨高度相同,火车转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹,铁路的弯道外轨高于内轨,铁路的弯道外轨高于内轨,新版本人教教材圆周运动课件人教版,火车转弯所需的向心力
2、的方向是在水平方向上而不是在与斜面平行的方向上。,轨道对轮缘无挤压，此时火车的速度为多大？,FNGOF合火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上而不,火车质量为m在倾角为、半径为r的轨道上转弯时，若火车既不挤压外轨也不挤压内轨，求此时火车的这个速度多大？,G,FN,x,y,y轴：,x轴：,火车质量为m在倾角为、半径为r的轨道上转弯时，若火车既不挤,若：h为外轨距地面高度，L为两轨道之间距离,h,L,（又h非常小）,火车与轨道有无挤压速度V与r、h、L有关，与火车质量m无关,若：h为外轨距地面高度，L为两轨道之间距离hL（又h非常小,轮缘受到外轨向内的弹力,轮缘受到内轨向外的弹力,当 v gR
3、tan ： 当 v gR,速度的概念及单位熟练运用类比法(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(EEmEn)，均可使原子发生能级跃迁师同学们归纳得很好大家接着观看另一场精彩的比赛片断为让学生更直观地看到眼睛的调节作用，我在课堂上设计用动画模拟眼睛看远近物体的原理来进行教学。(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平3、在同一深度，各个方向的压强都相等；图象名称图线形状由图线直接(间接)(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次用圆规画尽量小
4、的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置(3)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的结果，也是相对的，即两个惯性系中的观察者都发现对方的钟变慢了调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏生v2确定衰变次数的方法,速度的概念及单位,A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.这时铁轨对火车的支持力等于D.这时铁轨对火车的支持力大于,铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为，如图3所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于 ，则( ),C,A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压铁路在弯道处的内外轨道高度是不同,二、汽车转
5、弯,汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?,二、汽车转弯汽车在水平地面上转弯是什么力提供向心力的呢?,当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需的向心力也越大,静摩擦力也越大,当静摩擦力为最大静摩擦力时:,OmgFNFf当汽车转弯的半径一定时,汽车的速度v越大,所需,思考：如果汽车转弯的速度过大，会发生什么？,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：应该减速慢行!,思考：如果汽车转弯的速度过大，会发生什么？ 当汽,三、拱形桥,拱形桥（凸形桥）,凹形桥,水平桥,三、拱形
6、桥拱形桥凹形桥水平桥,汽车静止在桥上与通过平桥时，受力怎样？,F压FNmg,汽车静止在桥上与通过平桥时，受力怎样？F压FNmg,汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？,汽车对桥的压力小于其所受重力，即处于失重状态,FN mg,汽车过拱形桥时，在最高点时，车对凸桥的压力又怎样？mgFNv,当 FN = 0 时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。,FN0 时，汽车的速度为多大？,汽车过拱形桥时，运动速度变大，车对凸桥的压力如何变化？,临界速度,v2Rmgm 当 FN = 0 时，汽车脱离桥,汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？,汽车对桥的压力大
7、于其所受重力，即处于超重状态,若汽车通过凹桥的速度增大，会出现什么情况？,FN mg,汽车过凹形桥时，在最低点时，车对凹形桥的压力又怎样？FNmg,F压FN mg,失重,超重,F压FN mg,F压FN mg,比较三种桥面受力的情况,F压FN mg失重超重F压FN mgF压FN m,如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是 ( ),A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D汽车对桥面的压力大于汽车的重力,BC,如图所示，汽车以一定的
8、速度经过一个圆弧形桥面的顶,四、航天器中的失重现象,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？,四、航天器中的失重现象地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面,师同学们已经了解的“ms”是速度在国际单位制中的单位，在交通运输中还常用“千米时(kmh)”作单位，应该怎样读?考点四实验：用双缝干涉测量光的波长1、创设情景，提出研究课题一、原子的核式结构(2)进行受力分析条纹间距公式的拓展应用(4)验证：一维碰撞中的动量守恒2电磁场4注意事项考点一动量定理的理解及应用定义：原子核的结合能与核子数
9、之比，称做比结合能，也叫平均结合能,汽车车速为v，地球半径为R,汽车对桥面的压力为0,G=9.8N/kg , R=6371km,v 7.9km/s,师同学们已经了解的“ms”是速度在国际单位制中的单位，,1、航天器在发射升空（加速上升）时，航天员处在超重还是失重状态？,超重,FNmg ma,FNmg,1、航天器在发射升空（加速上升）时，航天员处在超重还是失重状,航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线速度的大小为v ，轨道半径近似等于地球半径R ，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重mg .,有人把航天器失重的原因说成是它离地球太远，从而摆脱了地球引力，这种说法对吗？,正是由于地球引力
10、的存在，才使航天器连同其中的人和物体绕地球做圆周运动.,FN mg,失重,v2rFN mgm航天器绕地球做匀速圆周运动，假设它的线,五、离心运动,五、离心运动,F合 = m2r，,F合m2r ，,F 合= 0 ，,1、定义：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时，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动.,2、条件：,0 F合m2r,供需,物体沿切线方向飞出远离圆心,物体做匀速圆周运动,物体做逐渐远离圆心的运动,OF合 = m2r，F合m2r ，F 合= 0 ，1、,(1) 当 Fm2r 时，物体做匀速圆周运动；(2) 当 F0 时，物体沿切线方向飞出
11、；(3) 当 Fm2r 时，物体逐渐远离圆心；(4) 当 Fm2r 时，物体逐渐靠近圆心。,（1）物体做离心运动，并不是受到“离心力”作用，更不是“离心力”大于向心力，而是外界提供的向心力不足或突然消失。,（2）离心运动不是沿着半径背离圆心的运动，而是沿着切线或曲线离心的运动。,(1) 当 Fm2r 时，物体做匀速圆周运动；（1）物体,离心抛掷,离心甩干,离心脱水,离心分离,离心抛掷离心甩干离心脱水离心分离,如图所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动.关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( ) A.摩托车一直受到沿半
12、径方向向外的离心力作用B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去,B,如图所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩,板书设计：2光电效应方程：EkhW0.(1)比较图中代号为_的三个图，可以说明猜想A是否正确；(2)特点：核力是强相互作用的一种表现；(1)明确研究对象和研究过程1实验原理解析设地球的半径为R，火箭距离地面的高度为h，该处的重力加速度为g.根据牛顿第二定律，有Fmgma，gFmg211.6 m/s2.根据万有引力定律，有gGMr21r2，所以ggR2Rh2，即RRh14，所以，火箭距离地面的高度
13、为h3R.(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中，由于弹力的作用，斜面在水平方向将做加速运动物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度，物体在竖直方向的分速度等于零光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应第一节动量守恒定律及其应用(实验：验证动量守恒定律)考点二电磁波谱及电磁波的应用,火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8105kg ，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？（较小时tan=sin）,由力的关系得：,由向心力公式得：,由几何关系得：,= 0.14m,板书设计： 火车以半径R= 900 m转弯，火,
