《高二物理圆周运动》ppt课件

1、四四.圆周运动圆周运动 本节要点：本节要点： 1.什么是圆周运动什么是圆周运动? 2.什么是匀速圆周运动什么是匀速圆周运动? 3怎样描述圆周运动的快慢怎样描述圆周运动的快慢? 4.v.T.之间的关系之间的关系?12.在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。质点沿圆在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动就叫做匀速圆周运动1.匀速圆周运动的参量是描述匀速圆周运动快慢的物理量。表匀速圆周运动的参量是描述匀速圆周运动快慢的物理量。表示匀速圆周运动快慢的物理量有

2、示匀速圆周运动快慢的物理量有线速度线速度、角速度角速度、周期和频、周期和频率，分别用符率，分别用符v，T，f表示。表示。1.圆周运动：运动质点的轨迹在圆周上的运动。圆周运动：运动质点的轨迹在圆周上的运动。21.线速度线速度V 定义：对匀速圆周运动，弧长定义：对匀速圆周运动，弧长s与时间与时间t的比值叫做的比值叫做线速度线速度V . 线速度注意：线速度注意：“匀速匀速”指的是速度大小不变。指的是速度大小不变。2.角速度角速度定义：对匀速圆周运动，角度与时间定义：对匀速圆周运动，角度与时间t的比值叫的比值叫角角速度速度.注意注意:角速度是矢量角速度是矢量.单位单位:弧度弧度/秒秒 rad/s3.周

3、期周期T定义：对匀速圆周运动，运动一周所用的时间叫定义：对匀速圆周运动，运动一周所用的时间叫周期周期.注意注意:周期是标量周期是标量 单位单位:秒秒3V.T.之间关系一一.定性关系定性关系 匀速圆周运动的参量是描述匀速圆周运匀速圆周运动的参量是描述匀速圆周运动快慢的物理量。表示匀速圆周运动快动快慢的物理量。表示匀速圆周运动快慢的物理量有慢的物理量有线速度线速度、角速度角速度、周期周期和和频率、转速频率、转速,分别用符分别用符v，T，f,n表示。表示。线速度、角速度越大，周期越小，频率线速度、角速度越大，周期越小，频率越高，表明运动的越快。在匀速圆周运越高，表明运动的越快。在匀速圆周运动中，线速

4、度、角速度、周期和频率的动中，线速度、角速度、周期和频率的大小均是不变的。大小均是不变的。4二二.数量关系数量关系 V=2r/T =2/T V=r T=1/f F=n(注意单位)5典型例题典型例题 例例1：书：书P91思考与讨论思考与讨论 例例2.一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍大轮倍大轮上一点上一点S离转轴离转轴O1的距离是半径的的距离是半径的1/3，大轮边缘，大轮边缘上一点上一点P,小轮边缘上一点小轮边缘上一点Q，则，则VS：VP：VQ = q:P:s= 6小结小结物理量 大

5、小方向物理意义1 线速度vV=s/t沿圆弧的切线方向表示质点沿圆弧运动的快慢2 角速度=/t有3 周期T标量4 频率f标量7第二课时五第二课时五.向心力向心力.向心加速度向心加速度8匀速圆周运动一向心力匀速圆周运动一向心力 实验平抛运动.gsp使质点产生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小使质点产生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小的计算公式有：的计算公式有：9匀速圆周运动的质点具有向心加速度，匀速圆周运动的质点具有向心加速度，加速度的方向是沿着半径指向圆心的，加速度的方向是沿着半径指向圆心的，而且总保持与即时线速度的方向垂直而且总保持与即时线速度的方向垂直10a的方向解释的方向解释

6、 匀速圆周运动的速度方向不断改变，所以一定匀速圆周运动的速度方向不断改变，所以一定有加速度。质点做匀速圆周运动时，根据牛顿有加速度。质点做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律，质点必受到第二定律，质点必受到向心加速度向心加速度a，方向总指向，方向总指向圆心，圆心，它在任一时刻的加速度都是沿着半径指它在任一时刻的加速度都是沿着半径指向圆心的，总保持与即时线速度方向垂直，因向圆心的，总保持与即时线速度方向垂直，因此叫向心加速度大小的计算公式为：此叫向心加速度大小的计算公式为：a=v2/r由于匀速圆周运动的由于匀速圆周运动的v，r大小不变，所以向心大小不变，所以向心加速度的大小也是不变的。匀速圆周运动的

7、即加速度的大小也是不变的。匀速圆周运动的即时速度和加速度的大小虽然不变，但它们的方时速度和加速度的大小虽然不变，但它们的方向却时刻在变。因此，匀速圆周运动实质上是向却时刻在变。因此，匀速圆周运动实质上是非匀变速运动或称变加速运动。非匀变速运动或称变加速运动。11思考与讨论思考与讨论 向心力是根据其产生向心加速度的效果向心力是根据其产生向心加速度的效果命名的。它可以是某种性质的一个力，命名的。它可以是某种性质的一个力，也可以是几个不同性质的力沿着半径指也可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。所有做匀速圆周运动向圆心的合外力。所有做匀速圆周运动的物体，都必须受到向心力的作用，向的物体，都

8、必须受到向心力的作用，向心力与线速度都是大小恒定，方向时刻心力与线速度都是大小恒定，方向时刻改变，且总保持互相垂直。改变，且总保持互相垂直。 水平元盘绕轴转动时水平元盘绕轴转动时,盘上静止物体做圆周运盘上静止物体做圆周运动所需的向心力就是静摩擦力动所需的向心力就是静摩擦力f(重力重力G与支持与支持力力N抵消抵消) 12 应用应用1.火车拐弯火车拐弯 若火车的拐弯处轨道面倾角为若火车的拐弯处轨道面倾角为，应有：，应有： 当当r、一定时，车以相应速度一定时，车以相应速度v行驶，可不受行驶，可不受外轨的旁推力作用，当然外轨、内轨均不受车外轨的旁推力作用，当然外轨、内轨均不受车的推力的作用。但若车速的

9、推力的作用。但若车速vv，则仍需外轨对，则仍需外轨对车有向内的推力，若车速过大，车有向内的推力，若车速过大，F仍不能满足仍不能满足车拐弯所需的向心力，火车仍有出事故的危险。车拐弯所需的向心力，火车仍有出事故的危险。若若vv，则内轨需使用向外的推力。，则内轨需使用向外的推力。 13应用应用2汽车过桥汽车过桥 例以例以v过桥时，分析车对桥梁的压力？过桥时，分析车对桥梁的压力？变化：过如图示处，分析变化：过如图示处，分析 车对底层的压车对底层的压力？力？14应用3.水流星 如图要水流星刚巧能经过最高点如图要水流星刚巧能经过最高点,在最高在最高点时至少需要多大速度点时至少需要多大速度?15绳栓着小球做

10、圆周运动时，小球所需的向心力由形变的绳产生的弹力提供。若m、r、一定，向心力F=m2r，如果增大，则F也增大，F增大到一定程度，绳会被拉断，致使F=0，向心力消失，小球将沿切线方向飞出而远离圆心运动。同样，若F小于它做圆周运动的所需的向心力，即F=60弧度/秒时，下端管将先破裂。24例题五：例题五：一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角竖直方向，母线与轴线之间的夹角=30。一。一条长为条长为l的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的绳（质量不计），一端固定在圆锥体顶点顶点O处，另一端栓着一个质量为处，另一端栓着一个质量为m

11、的小物体的小物体（可视为质点）。小物体以速率（可视为质点）。小物体以速率v绕轴线做水平绕轴线做水平匀速圆周运动。当时匀速圆周运动。当时 ,绳对物体的拉绳对物体的拉力。当时力。当时 ，求绳对物体的拉力。，求绳对物体的拉力。 25详解详解 例题六例题六 接触时，将小物体受的三个力沿水平与竖直方向正交分解，根据牛顿第二定律， 时，N=0。令Vb表示此速率并将=30代入，得： 26当 时，VVb，小物体与锥面不接触，此时小物体只受绳拉力T与重力mg。令表示绳与轴线之间的夹角，将二力沿水平、竖直正交分解，根据牛顿 将v代入，由消得： 27Gibco胎牛血清 http:/ Gibco胎牛血清 vbg15w

12、ev 话题，东拉西扯地和郭氏聊天。一直聊到月亮升起来了，才一起来到董家成家的小院儿里。秀儿是一个很善良又很心细的女娃儿，“每逢佳节倍思亲”，她理解郭氏这个时候的心情，而她自己又何尝不是呢。八月十五的月亮升高了，照样又大又圆，但耿老爹父子四人不在场，大家伙儿总感觉缺了一大块儿；而且，这父子四个离家就要整整一年了，还一直没有见到有书信捎回来，更是让人快乐不起来。但不管怎么说，日子总得过下去啊！看着团团围坐在桌子周围的娃儿们，大人们整个晚上都在努力地活跃气氛，郭氏也尽量地强作欢颜，不提起在外的丈夫儿女一个字。拜月和许愿仪式结束后，刘氏招呼大家伙儿吃月饼吃瓜果，不一尽述。然后，青山、青海、二壮、董妞儿

13、和耿兰跑出去看摇火团儿了。秀儿对着月亮出了一会儿神，站起身来说：“俺吃好了，先回家去了。娘，把院门儿的钥匙给俺，俺忘记带了。”裴氏从衣袋里掏出钥匙递给女儿。秀儿慢慢地出门，往左一拐，开门回家去了。大壮默默地吃了一块儿月饼以后，又拿起一个苹果，说：“俺出去走一走。”刘氏冲他背影说：“早点儿回来啊，还等你把桌子上的那一篮鲜果子给你婶儿送过去呢！”小院儿里只剩下五个大人了。大家伙儿一边继续吃着瓜果，一边随便聊着。说到今年的收成，大家的心情好了一些。董家成说：“今年雨水不错，应该是一个九成好的丰收年了。”耿憨说：“是啊，不说水田里的庄禾了，就是坡地上的收成，今年儿也少见得好呢。咱这地方也是，什么都好，就怕天儿旱；只要老天爷给多下点儿雨，总会有好收成的。”董家成笑着说：“这雨水当然很重要了，可你的那几口猪，那些圈肥，也是立了功的。明摆着呢，你那坡地上的庄禾，就比别人家的长得更好嘛！”耿憨点点头说：“是哩，看来这圈肥是不错。等我秋后再多养几口，赶明年咱们都用上这圈肥！”董家成说：“这感情好哇！而且啊，这收成不错，你的粉坊也就可以扩大了；粉坊扩大了，正好多养猪。这叫环环套，不发财才叫个怪呢！”说着话，他又转头对郭氏说：“弟妹你不要着急，水田的庄禾熟得慢。俺和大壮说了，等俺们把东山上的那几亩谷子收回来