23圓周運(yùn)動的案例分析課件滬科版必修2(已修改)
2024-12-03 22:48 本頁面
【正文】 學(xué)案 3 圓周運(yùn)動的案例分析 [ 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ] 1. 知道向心力由一個力或幾個力的合力提供，會分析具體問題中的向心力來源 . 2. 能用勻速圓周運(yùn)動規(guī)律分析、處理生產(chǎn)和生活中的實例 . 3. 知道向心力、向心加速度公式也適用于變速圓周運(yùn)動，會求變速圓周運(yùn)動中物體在特殊點的向心力和向心加速度． 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識 儲備區(qū) 學(xué)習(xí) 探究區(qū) 自我 檢測區(qū) 1 ．向心力總是指向圓心，而線速度沿圓的 總是與線速度方向 ，所以向心力的作用效果只是改變線速度的 ，而不改變線速度的 ． 2 ．向心力是根據(jù)力的 命名的，它可以是一種性質(zhì)力，也可以是幾個性質(zhì)力的合力或某個性質(zhì)力的分力． 3 ．向心加速度的公式： a ＝v2R＝ Rω2＝ . 4 ．向心力的公式： F ＝ ma ＝ mv2R＝ m Rω2＝ . 切線 垂直 大小 方向 效果 R ??? ???2πT 2 mR ??? ???2πT 2 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識 儲備區(qū) 學(xué)習(xí) 探究區(qū) 自我 檢測區(qū) 5 ．當(dāng)過山車沿圓周運(yùn)動到軌道的頂部，軌道對車的彈力 F N ＝ 0時，過山車的速度為 ，這個速度稱為臨界速度 v 臨界． 這時，重力的作用只是改變過山車的 ，車不會向下脫離軌道． 6 ．自行車轉(zhuǎn)彎時，向心力由地面對車的作用力和 的合力提供． gR 運(yùn)動方向 重力 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識 儲備區(qū) 學(xué)習(xí) 探究區(qū) 自我 檢測區(qū) 一、分析游樂場中的圓周運(yùn)動 [ 問題設(shè)計 ] 1 ． 游樂場中的過山車能從高高的圓形軌道頂部轟然而過，車與人卻掉不下來，這主要是因為過山車的車輪鑲嵌在軌道的槽內(nèi)，人被安全帶固定的原因嗎？ 答案 不是． 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識 儲備區(qū) 學(xué)習(xí) 探究區(qū) 自我 檢測區(qū) 2 ． 用如圖 1 所示的裝置模擬過山車游戲，我們可 以發(fā)現(xiàn)當(dāng)小球的速度較大時，小球就會通過圓 軌道的最高點，當(dāng)小球的速度較小時，小球不 能通過最高點，甚至脫離軌道．你能分析其中 的原因嗎？ 圖 1 答案 小球在最高點的受力只能是重力和軌道向下的壓力，小球做圓周運(yùn)動的向心力由它們的合力提供，即： mg ＋ FN＝m v2R 由方程我們發(fā)現(xiàn) FNm in＝ 0 ，則此時在最高點的速度有最小值 vm in＝ gR . 所以當(dāng)小球的速度 v ≥ gR 時小球就會通過最高點，當(dāng)小球的速度 v ＜ gR 時，小球不能通過最高點． 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識 儲備區(qū) 學(xué)習(xí) 探究區(qū) 自我 檢測區(qū) [ 要點提煉 ] 1 ．
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