1、第六章第六章 第第4节节生活中的圆周运动生活中的圆周运动第第1 1课时课时知识梳理知识梳理一、火车转弯一、火车转弯1 火车转弯时的特点：火车转弯时实际是在火车转弯时的特点：火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有做圆周运动，因而具有向心加速度向心加速度，需要向心，需要向心力力2 向心力的来源向心力的来源(1)如果转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮如果转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的缘的弹力弹力提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受提供向心力，这样，铁轨和车轮极易受损，还可能导致火车侧翻。损，还可能导致火车侧翻。2凹形路面：汽车过最低点时，由凹形路面：汽车过最低点时，由重力与重力与支持力支持力的合力
2、提供向心力，关系为的合力提供向心力，关系为FnFNmg ，汽车对桥的压力汽车对桥的压力大于大于汽车的重力，而汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的且汽车速度越大，对桥的压力越大压力越大。三、航天器中的失重现象三、航天器中的失重现象1对于航天器，在近地轨道可认为受到的引力对于航天器，在近地轨道可认为受到的引力等于等于其在地面其在地面的重力，即的重力，即重力重力提供向心力，满足的关系为提供向心力，满足的关系为mg ，航天器的速，航天器的速度度v=（地球半径为（地球半径为R）2对于航天员，由地球对于航天员，由地球引力引力和座舱的和座舱的支持力支持力提供向心力，满提供向心力，满足的关系为足的关系为mgF
3、N ，当，当v=时，座舱对航天员的支持力时，座舱对航天员的支持力FN=0，航天员处于，航天员处于完全失重完全失重状态。状态。此时，航天器内的任何物体之此时，航天器内的任何物体之间间均没有均没有压力压力3对失重现象的认识对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受地球引力正因为受到地球引力的作用，才使航天器连同其中的航地球引力正因为受到地球引力的作用，才使航天器连同其中的航天员做天员做匀速圆周运动匀速圆周运动四、离心运动四、离心运动1 定义：物体做圆周运动时，一旦向心力突然定义：物体做圆周运动时，一旦向心力突然消消失
4、失或者或者合外力合外力不足以提供所需的向心力，物体就沿不足以提供所需的向心力，物体就沿切切线方向线方向飞出或做逐渐远离飞出或做逐渐远离圆心圆心的运动。的运动。2 合力与向心力的关系对圆周运动的影响合力与向心力的关系对圆周运动的影响(1)若若F合合=m2r，物体做，物体做匀速圆周匀速圆周运动；运动；(2)若若F合合m2r，物体逐渐，物体逐渐靠近靠近圆心，做圆心，做近心近心运动；运动；(4)若若F合合=0，物体沿，物体沿切线切线方向飞出，做方向飞出，做匀速直线匀速直线运运动。动。(1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小心力很小()(2)火车转弯时的
5、向心力是车轨与车轮间的挤压火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的提供的()(3)汽车驶过凹形桥低点时，对桥的压力一定大汽车驶过凹形桥低点时，对桥的压力一定大于重力于重力()(4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态及所有物体均处于完全失重状态()(5)做离心运动的物体沿半径方向远离圆做离心运动的物体沿半径方向远离圆心心()判一判判一判重点突破重点突破例例1有一列重为有一列重为100 t的火车，以的火车，以72 km/h的的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为半径为400
6、m(g取取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小；试计算铁轨受到的侧压力大小；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度试计算路基倾斜角度的正切值的正切值任务一任务一：火车转弯问题火车转弯问题答案：答案：(1)1105 N(2)01(1)遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒3轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的(1)定义：物体的质量与速度的乘积投影仪、录像机及资料片3知道匀速直线
7、运动的概念2相对论的质速关系难点：眼睛调节作用、近视眼和远视眼的矫正。一、电磁波的产生(2)完全非弹性碰撞在探究液体压强规律的过程中，练习使用类比法特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系教学重点：1实验原理答案答案:152 m/s变式训练变式训练1 如果高速公路转弯处弯道圆弧如果高速公路转弯处弯道圆弧半径为半径为100 m，汽车轮胎与路面间的最大静摩，汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力是车重的擦力是车重的023倍，若路面是水平的，则倍，若路
8、面是水平的，则汽车不发生径向滑动所允许的最大速度汽车不发生径向滑动所允许的最大速度vm为多为多大？大？(g取取10 m/s2)例例2如图所示，质量如图所示，质量m20104 kg的汽车以不的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为弧半径均为20 m 如果桥面承受的压力不得超过如果桥面承受的压力不得超过30105 N，则：，则：(1)汽车允许的最大速度是多少？汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？少？(g取取10 m/s2)任务二：任务二：拱形桥
9、与凹形路面拱形桥与凹形路面答案答案:(1)10 m/s(2)105 N变式训练变式训练2 如图所示，汽车车厢顶部悬挂一如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为长度为L1；当汽车以同一速度匀速通过一个桥面；当汽车以同一速度匀速通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下，下列选项中正确的是列选项中正确的是()AL1L2BL1L2CL1L2 D前三种情况均有可能前三种情况均有可能答案：答案：A
10、例例3 如图所示是摩托车比赛转弯时的情形转弯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，摩托车将发生滑动对于摩托车度，若超过此速度，摩托车将发生滑动对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是滑动的问题，下列论述正确的是()A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用摩托车一直受到沿半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摩托车将沿其半径方向沿
11、直线滑去任务三：任务三：离心运动离心运动答案答案:B变式训练变式训练3 关于离心运动，下列说法不正确关于离心运动，下列说法不正确的是的是()A做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化可能将做离心运动生变化可能将做离心运动B做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动心力突然变大时将做近心运动C物体不受外力，可能做匀速圆周运动物体不受外力，可能做匀速圆周运动D做匀速圆周运动的物体，在外界提供的力做匀速圆周运动的物体，在外界提供的力消失或变小将做离心运动消失或变小将做离心运动答案：答案：C(1)光子的能量h
12、，其中h6.6261034 Js(称为普朗克常量)为了检验上述猜想是否正确，某同学进行了图13-14中各图所示的操作：答案：(1)箱子顶部受到水的压强为p1=gh1=1103kgm39.8 Nkg0.2 m1960 Pa，3相对论质能关系结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验1光的波粒二象性3质能方程：Emc2.2、如图所示，放在水平桌面上的瓶子，内盛部分饮料，瓶口用塞子塞紧，倒过来时，液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强_，原因是_；瓶子对桌面的压强变_，原因是 _。逸出功：W0|E|E(1)动量守恒，即p1p2p1p2.一、原子的核式结构(1)
13、定义：力和力的作用时间的乘积答案(1)3GT20(2)2rR0rg(2)根据Em931.5 MeV计算因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”，E的单位是“MeV”(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的 通过模拟眼睛成像活动，经历、体验和领悟眼睛成像的原理，通过比较实验，领会近视的成因。(3)矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理(2)挖掘临界条件元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒4、随着深度的增大，液体的压强增大；(1)两种衰变的比较谢谢观看！
