人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动教课内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动教课内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了图64-1，重力G，支持力FN，向心力，mg－FN，FN－mg，mg－m，mg＋m，答案B，地球引力等内容，欢迎下载使用。
一、火车转弯1．填一填(1)运动特点：火车转弯时实际是在做______运动，因而具有向心加速度。(2)向心力来源 ①弯道的内外轨一样高：由_____对轮缘的弹力提供向心力，如图6.4-1甲所示，这样铁轨和车轮极易受损，还可能使火车侧翻。
②弯道的外轨略高于内轨：在修筑铁路时，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由_______和___________的合力提供，如图6.4-1乙所示。
(3)铁路弯道的特点①转弯处_____略高于_____。②铁轨对火车的支持力不是竖直的，而是斜向弯道_____。③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向弯道的_____，它提供了火车以规定速度行驶时的________。
2．判断(1)火车转弯可以简化为水平面上的圆周运动。( )(2)火车转弯处的轨道内轨要高于外轨。( )(3)火车转弯时所需的向心力是车轨与车轮间的挤压力提供的。( )(4)火车通过弯道时具有速度的限制。( )3．想一想火车静止在转弯处时，合力为0，若火车按照规定的速度转弯时，其合力也是0吗？提示：此时火车具有向心加速度，其合力沿水平方向指向轨道的内侧。
二、汽车过拱形桥1．填一填
2．判断(1)汽车在拱形桥上行驶，速度较小时，对桥面的压力大于车的重力。( )(2)汽车在水平路面上加速行驶时对水平路面的压力大于车的重力。( )(3)汽车过凹形路面底部时，对路面的压力大于车的重力。( )
3．选一选 (2021·郑州高一检测) 如图6.4-2所示，当汽车通过拱桥顶点的速 度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的 ，若要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为0，则汽车通过桥顶的速度应为 (　　) 图6.4-2A．15 m/s　　　　　　　B．20 m/sC．25 m/s D．30 m/s
三、航天器中的失重现象1．填一填(1)向心力分析航天员除了受到__________外，还可能受到飞船座舱对他的________，这两个力的合力提供他绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，________＝m 。(2)失重状态当v＝_____时座舱对航天员的支持力FN＝0，航天员处于完全失重状态。
2．判断(1)运行于太空的航天器中的宇航员处于完全失重状态。( )(2)处于完全失重状态的物体不受重力作用。( )(3)航天器中的物体处于完全失重状态，所受的合力为0。( )
3．选一选(多选)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是(　　)A．宇航员仍受重力的作用B．宇航员受力平衡C．宇航员所受重力等于所需的向心力D．宇航员不受重力的作用解析：做匀速圆周运动的空间站中的宇航员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非不受重力作用，故A、C正确，B、D错误。答案：AC　
四、离心运动1．填一填(1)定义：物体沿切线方向飞出或做逐渐__________的运动。(2)条件：向心力突然消失或合力不足以提供所需的________。(3)离心运动的应用①洗衣机脱水；②炼钢厂制作无缝钢管；③医务人员从血液中分离血浆和红细胞。
(4)离心运动的危害①汽车转弯时速度过大，车轮在路面上打滑易造成交通事故。②转动的砂轮、飞轮转速过高，离心运动会使它们破裂，酿成事故。2．判断(1)离心运动是物体惯性的表现。( )(2)离心运动是物体受到了离心力的作用。( )(3)离心运动是沿半径向外的运动。( )
3．想一想 　如图6.4-3所示，是一款滚筒洗衣机及其滚筒，请思考洗衣机是如何将衣服甩干的？图6.4-3提示：当滚筒高速旋转时，衣服紧贴着筒壁随圆筒高速转动，当衣服上的水滴的附着力不足以提供其随圆筒转动的向心力时，水滴会做离心运动从圆筒的小孔中被甩出。
主题探究(一)　　火车转弯问题[问题驱动]火车在铁轨上转弯可以看成是匀速圆周运动，如图6.4-4所示，请思考下列问题： 图6.4-4(1)火车转弯处的铁轨有什么特点？火车受力如何？火车的运动特点如何？(2)火车以规定的速度转弯时，什么力提供向心力？(3)火车转弯速度过大时，会对哪侧轨道有侧压力？ (4)火车转弯速度过小时，又会对哪侧轨道有侧压力？
提示：(1)火车转弯处的外轨高于内轨；由于外轨高于内轨，火车所受支持力的方向斜向上，火车所受支持力与重力的合力可以提供向心力；火车在行驶的过程中，重心的高度不变，故火车在同一水平面内做匀速圆周运动，即火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。(2)火车以规定的速度转弯时，其所受重力和支持力的合力恰好提供向心力。(3)当火车转弯速度过大时，其所受重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时火车对外侧轨道有向外的侧向压力。(4)当火车转弯速度过小时，其所受重力和支持力的合力大于所需向心力，此时火车对内侧轨道有向里的侧向压力。　
【重难释解】1．火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘，火车在铁轨上运行时，车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面，这种结构特点，主要是避免火车运行时脱轨，如图6.4-5所示。
2．轨道分析火车在转弯过程中，运动轨迹是一段水平圆弧。由于火车在转弯过程中重心高度不变，故火车运行轨迹所在的平面是水平面，而不是斜面；火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。3．向心力分析火车速度合适时，火车受如图6.4-6所示的重力和支持力作用，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，大小为F＝mgtan θ。
典例1　某铁路转弯处的圆弧半径是300 m，铁轨的轨距是1 435 mm，火车通过这里的规定速度是72 km/h。(1)求内外轨的高度差。(2)保持内外轨的这个高度差，如果列车通过转弯处的速度大于或小于 72 km/h，分别会发生什么现象？说明理由。[解析]　 (1)如图所示，h为内外轨的高度差，d为轨距。
(2)①如果车速v>72 km/h，那么火车重力和轨道对火车的支持力的合力F将小于需要的向心力，所差的向心力仍需由外轨对轮缘的弹力来弥补。这样就出现外侧车轮的轮缘向外挤压外轨的现象。②如果车速v