《高二物理圓周運(yùn)動(dòng)》ppt課件

1、四四.圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng) 本節(jié)要點(diǎn)：本節(jié)要點(diǎn)： 1.什么是圓周運(yùn)動(dòng)什么是圓周運(yùn)動(dòng)? 2.什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)? 3怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢? 4.v.T.之間的關(guān)系之間的關(guān)系?12.在圓周運(yùn)動(dòng)中，常見的最簡(jiǎn)單的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿圓在圓周運(yùn)動(dòng)中，常見的最簡(jiǎn)單的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的參量是描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。表勻速圓周運(yùn)動(dòng)的參量是描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有

2、示勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線速度線速度、角速度角速度、周期和頻、周期和頻率，分別用符率，分別用符v，T，f表示。表示。1.圓周運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡在圓周上的運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡在圓周上的運(yùn)動(dòng)。21.線速度線速度V 定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，弧長(zhǎng)定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，弧長(zhǎng)s與時(shí)間與時(shí)間t的比值叫做的比值叫做線速度線速度V . 線速度注意：線速度注意：“勻速勻速”指的是速度大小不變。指的是速度大小不變。2.角速度角速度定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角度與時(shí)間定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角度與時(shí)間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.單位單位:弧度弧度/秒秒 rad/s3.周

3、期周期T定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫定義：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期周期.注意注意:周期是標(biāo)量周期是標(biāo)量 單位單位:秒秒3V.T.之間關(guān)系一一.定性關(guān)系定性關(guān)系 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的參量是描述勻速圓周運(yùn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的參量是描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)快動(dòng)快慢的物理量。表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有慢的物理量有線速度線速度、角速度角速度、周期周期和和頻率、轉(zhuǎn)速頻率、轉(zhuǎn)速,分別用符分別用符v，T，f,n表示。表示。線速度、角速度越大，周期越小，頻率線速度、角速度越大，周期越小，頻率越高，表明運(yùn)動(dòng)的越快。在勻速圓周運(yùn)越高，表明運(yùn)動(dòng)的越快。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速

4、度、角速度、周期和頻率的動(dòng)中，線速度、角速度、周期和頻率的大小均是不變的。大小均是不變的。4二二.數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系 V=2r/T =2/T V=r T=1/f F=n(注意單位)5典型例題典型例題 例例1：書：書P91思考與討論思考與討論 例例2.一個(gè)大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩一個(gè)大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的輪之間無滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的3倍大輪倍大輪上一點(diǎn)上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的的距離是半徑的1/3，大輪邊緣，大輪邊緣上一點(diǎn)上一點(diǎn)P,小輪邊緣上一點(diǎn)小輪邊緣上一點(diǎn)Q，則，則VS：VP：VQ = q:P:s= 6小結(jié)小結(jié)物理量 大

5、小方向物理意義1 線速度vV=s/t沿圓弧的切線方向表示質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢2 角速度=/t有3 周期T標(biāo)量4 頻率f標(biāo)量7第二課時(shí)五第二課時(shí)五.向心力向心力.向心加速度向心加速度8勻速圓周運(yùn)動(dòng)一向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)一向心力 實(shí)驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng).gsp使質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小使質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小的計(jì)算公式有：的計(jì)算公式有：9勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)具有向心加速度，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)具有向心加速度，加速度的方向是沿著半徑指向圓心的，加速度的方向是沿著半徑指向圓心的，而且總保持與即時(shí)線速度的方向垂直而且總保持與即時(shí)線速度的方向垂直10a的方向解釋的方向解釋

6、 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變，所以一定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變，所以一定有加速度。質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓有加速度。質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)必受到第二定律，質(zhì)點(diǎn)必受到向心加速度向心加速度a，方向總指向，方向總指向圓心，圓心，它在任一時(shí)刻的加速度都是沿著半徑指它在任一時(shí)刻的加速度都是沿著半徑指向圓心的，總保持與即時(shí)線速度方向垂直，因向圓心的，總保持與即時(shí)線速度方向垂直，因此叫向心加速度大小的計(jì)算公式為：此叫向心加速度大小的計(jì)算公式為：a=v2/r由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的v，r大小不變，所以向心大小不變，所以向心加速度的大小也是不變的。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

7、即加速度的大小也是不變的。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度和加速度的大小雖然不變，但它們的方時(shí)速度和加速度的大小雖然不變，但它們的方向卻時(shí)刻在變。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是向卻時(shí)刻在變。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是非勻變速運(yùn)動(dòng)或稱變加速運(yùn)動(dòng)。非勻變速運(yùn)動(dòng)或稱變加速運(yùn)動(dòng)。11思考與討論思考與討論 向心力是根據(jù)其產(chǎn)生向心加速度的效果向心力是根據(jù)其產(chǎn)生向心加速度的效果命名的。它可以是某種性質(zhì)的一個(gè)力，命名的。它可以是某種性質(zhì)的一個(gè)力，也可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指也可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力。所有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向圓心的合外力。所有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，都必須受到向心力的作用，向的物體，都

8、必須受到向心力的作用，向心力與線速度都是大小恒定，方向時(shí)刻心力與線速度都是大小恒定，方向時(shí)刻改變，且總保持互相垂直。改變，且總保持互相垂直。 水平元盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水平元盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),盤上靜止物體做圓周運(yùn)盤上靜止物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力就是靜摩擦力動(dòng)所需的向心力就是靜摩擦力f(重力重力G與支持與支持力力N抵消抵消) 12 應(yīng)用應(yīng)用1.火車拐彎火車拐彎 若火車的拐彎處軌道面傾角為若火車的拐彎處軌道面傾角為，應(yīng)有：，應(yīng)有： 當(dāng)當(dāng)r、一定時(shí)，車以相應(yīng)速度一定時(shí)，車以相應(yīng)速度v行駛，可不受行駛，可不受外軌的旁推力作用，當(dāng)然外軌、內(nèi)軌均不受車外軌的旁推力作用，當(dāng)然外軌、內(nèi)軌均不受車的推力的作用。但若車速的

9、推力的作用。但若車速vv，則仍需外軌對(duì)，則仍需外軌對(duì)車有向內(nèi)的推力，若車速過大，車有向內(nèi)的推力，若車速過大，F(xiàn)仍不能滿足仍不能滿足車拐彎所需的向心力，火車仍有出事故的危險(xiǎn)。車拐彎所需的向心力，火車仍有出事故的危險(xiǎn)。若若vv，則內(nèi)軌需使用向外的推力。，則內(nèi)軌需使用向外的推力。 13應(yīng)用應(yīng)用2汽車過橋汽車過橋 例以例以v過橋時(shí)，分析車對(duì)橋梁的壓力？過橋時(shí)，分析車對(duì)橋梁的壓力？變化：過如圖示處，分析變化：過如圖示處，分析 車對(duì)底層的壓車對(duì)底層的壓力？力？14應(yīng)用3.水流星 如圖要水流星剛巧能經(jīng)過最高點(diǎn)如圖要水流星剛巧能經(jīng)過最高點(diǎn),在最高在最高點(diǎn)時(shí)至少需要多大速度點(diǎn)時(shí)至少需要多大速度?15繩栓著小球做

10、圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球所需的向心力由形變的繩產(chǎn)生的彈力提供。若m、r、一定，向心力F=m2r，如果增大，則F也增大，F(xiàn)增大到一定程度，繩會(huì)被拉斷，致使F=0，向心力消失，小球?qū)⒀厍芯€方向飛出而遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)。同樣，若F小于它做圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力，即F=60弧度/秒時(shí)，下端管將先破裂。24例題五：例題五：一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角豎直方向，母線與軸線之間的夾角=30。一。一條長(zhǎng)為條長(zhǎng)為l的繩（質(zhì)量不計(jì)），一端固定在圓錐體的繩（質(zhì)量不計(jì)），一端固定在圓錐體頂點(diǎn)頂點(diǎn)O處，另一端栓著一個(gè)質(zhì)量為處，另一端栓著一個(gè)質(zhì)量為m

11、的小物體的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小物體以速率（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小物體以速率v繞軸線做水平繞軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí) ,繩對(duì)物體的拉繩對(duì)物體的拉力。當(dāng)時(shí)力。當(dāng)時(shí) ，求繩對(duì)物體的拉力。，求繩對(duì)物體的拉力。 25詳解詳解 例題六例題六 接觸時(shí)，將小物體受的三個(gè)力沿水平與豎直方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律， 時(shí)，N=0。令Vb表示此速率并將=30代入，得： 26當(dāng) 時(shí)，VVb，小物體與錐面不接觸，此時(shí)小物體只受繩拉力T與重力mg。令表示繩與軸線之間的夾角，將二力沿水平、豎直正交分解，根據(jù)牛頓 將v代入，由消得： 27Gibco胎牛血清 http:/ Gibco胎牛血清 vbg15w

12、ev 話題，東拉西扯地和郭氏聊天。一直聊到月亮升起來了，才一起來到董家成家的小院兒里。秀兒是一個(gè)很善良又很心細(xì)的女娃兒，“每逢佳節(jié)倍思親”，她理解郭氏這個(gè)時(shí)候的心情，而她自己又何嘗不是呢。八月十五的月亮升高了，照樣又大又圓，但耿老爹父子四人不在場(chǎng)，大家伙兒總感覺缺了一大塊兒；而且，這父子四個(gè)離家就要整整一年了，還一直沒有見到有書信捎回來，更是讓人快樂不起來。但不管怎么說，日子總得過下去啊！看著團(tuán)團(tuán)圍坐在桌子周圍的娃兒們，大人們整個(gè)晚上都在努力地活躍氣氛，郭氏也盡量地強(qiáng)作歡顏，不提起在外的丈夫兒女一個(gè)字。拜月和許愿儀式結(jié)束后，劉氏招呼大家伙兒吃月餅吃瓜果，不一盡述。然后，青山、青海、二壯、董妞兒

13、和耿蘭跑出去看搖火團(tuán)兒了。秀兒對(duì)著月亮出了一會(huì)兒神，站起身來說：“俺吃好了，先回家去了。娘，把院門兒的鑰匙給俺，俺忘記帶了。”裴氏從衣袋里掏出鑰匙遞給女兒。秀兒慢慢地出門，往左一拐，開門回家去了。大壯默默地吃了一塊兒月餅以后，又拿起一個(gè)蘋果，說：“俺出去走一走?！眲⑹蠜_他背影說：“早點(diǎn)兒回來啊，還等你把桌子上的那一籃鮮果子給你嬸兒送過去呢！”小院兒里只剩下五個(gè)大人了。大家伙兒一邊繼續(xù)吃著瓜果，一邊隨便聊著。說到今年的收成，大家的心情好了一些。董家成說：“今年雨水不錯(cuò)，應(yīng)該是一個(gè)九成好的豐收年了?！惫⒑┱f：“是啊，不說水田里的莊禾了，就是坡地上的收成，今年兒也少見得好呢。咱這地方也是，什么都好，就怕天兒旱；只要老天爺給多下點(diǎn)兒雨，總會(huì)有好收成的?！倍页尚χf：“這雨水當(dāng)然很重要了，可你的那幾口豬，那些圈肥，也是立了功的。明擺著呢，你那坡地上的莊禾，就比別人家的長(zhǎng)得更好嘛！”耿憨點(diǎn)點(diǎn)頭說：“是哩，看來這圈肥是不錯(cuò)。等我秋后再多養(yǎng)幾口，趕明年咱們都用上這圈肥！”董家成說：“這感情好哇！而且啊，這收成不錯(cuò)，你的粉坊也就可以擴(kuò)大了；粉坊擴(kuò)大了，正好多養(yǎng)豬。這叫環(huán)環(huán)套，不發(fā)財(cái)才叫個(gè)怪呢！”說著話，他又轉(zhuǎn)頭對(duì)郭氏說：“弟妹你不要著急，水田的莊禾熟得慢。俺和大壯說了，等俺們把東山上的那幾畝谷子收回來