高考物理一轮复习第四章时圆周运动优秀课件.ppt
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1、第四章第四章 曲线运动曲线运动 万有引力万有引力第第3 3课时课时 圆周运动圆周运动 描述圆周运动的物理量主要有线速度、描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等,现比较如下表:向心力等,现比较如下表:定义、意义定义、意义公式、单位公式、单位线线速速度度描述圆周运动的物体运描述圆周运动的物体运动动 的物理量的物理量(v)(v)是矢量,方向和半径垂直是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切,和圆周相切v v .单位:单位:m/sm/s角角速速度度描述物体绕圆心描述物体绕圆心 的物理量的物理量()()中学不研究其方向中学不研究其
2、方向 .单位:单位:rad/srad/s周周期期和和转转速速周期是物体沿圆周运周期是物体沿圆周运动动 的时间:的时间:(T)(T)转速是物体单位时间转过转速是物体单位时间转过的的 (n)(n),也叫,也叫频率频率(f)(f)T T 单位:单位:s sn n的单位:的单位:r/sr/s、r/minr/min,f f的单的单位:位:HzHz快慢快慢转动快慢转动快慢一周一周圈数圈数向向心心加加速速度度描述速度描述速度 变化变化 的物理量的物理量(a)(a)方向指向圆心方向指向圆心a a .单位:单位:m/sm/s2 2向向心心力力作用效果是产生向心加速度,作用效果是产生向心加速度,只改变线速度的只改
3、变线速度的 ,不,不改变线速度的改变线速度的 方方向指向向指向 .F Fmrmr2 2 .单位:单位:N N相相互互关关系系v vrr .F F mvmv442 2mfmf2 2r r方向方向快慢快慢方向方向大小大小圆心圆心rr2 2考点一圆周运动中的运动学分析考点一圆周运动中的运动学分析【例【例1 1】如图,轮如图,轮O O1 1、O O3 3固定在同一转轴上,轮固定在同一转轴上,轮O O1 1、O O2 2用皮带连接且不打滑在用皮带连接且不打滑在O O1 1、O O2 2、O O3 3三个轮的边三个轮的边缘各取一点缘各取一点A A、B B、C C,已知三个轮的半径比,已知三个轮的半径比r
4、r1 1r r2 2r r3 3211211,求:,求:(1)(1)A A、B B、C C三点的线速度大小之三点的线速度大小之v vA Av vB Bv vC C;(2)(2)A A、B B、C C三点的角速度之比三点的角速度之比A AB BC C;(3)(3)A A、B B、C C三点的向心加速度大小三点的向心加速度大小a aA Aa aB Ba aC C.解题技巧解题技巧(1 1)同轴转动物)同轴转动物体角速度相等体角速度相等113:ABCr r rv v v(2 2)皮带传动物)皮带传动物体边缘线速度相等体边缘线速度相等2:2:1212:ABCr r r1:2:1:2:4:1ABCa a
5、 a 1 1定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长内通过的圆弧长 就是匀速圆周运动就是匀速圆周运动2 2特点:加速度大小特点:加速度大小 ,方向始终指,方向始终指向向 ,是变加速运动,是变加速运动3 3条件:合外力大小条件:合外力大小 、方向始终、方向始终 与与 方向垂直且指向圆心方向垂直且指向圆心 思考思考:匀速圆周运动是不是匀变速曲线运动?:匀速圆周运动是不是匀变速曲线运动?相等相等不变不变圆心圆心不变不变速度速度提示:不是,因为在匀变速曲线运动中,提示:不是,因为在匀变速曲线运动中,加速度加速度是恒量,不但其大小不变,而且方向也不变是恒
6、量,不但其大小不变,而且方向也不变 匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较匀速圆周运动匀速圆周运动运运动动性性质质是速度大小不变,方向时是速度大小不变,方向时刻变化的变速曲线运动,刻变化的变速曲线运动,是加速度大小不变而方向是加速度大小不变而方向时刻变化的变加速曲线运时刻变化的变加速曲线运动动加加速速度度加速度方向与线速度方向加速度方向与线速度方向垂直即只存在向心加速垂直即只存在向心加速度,没有切向加速度度,没有切向加速度向向心心力力 F F合合F F向向非匀速圆周运动非匀速圆周运动是速度大小和方向都变化是速度大小和方向都变化的变速曲线运动,是加速的变速曲线运动,
7、是加速度大小和方向都变化的变度大小和方向都变化的变加速曲线运动加速曲线运动由于速度的大小、方向均由于速度的大小、方向均变,所以不仅存在向心加变,所以不仅存在向心加速度且存在切向加速度,速度且存在切向加速度,合加速度的方向不断改变合加速度的方向不断改变 思路点拨思路点拨D 1向心力有哪些主要特点?(1)大小:F向ma向m m2rm rm(2n)2r(2)方向:总是沿半径方向指向圆心,方向时刻改变,是变力(3)效果:产生向心加速度仅改变速度的方向,不改变速度的大小(4)产生:向心力是按效果命名的,不是性质力,它可以是某一个力,也可以是某一个力沿某方向的分力,也可以是某几个力的合力考点二圆周运动中的
8、动力学分析考点二圆周运动中的动力学分析解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意,确定研究对象;明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环(2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等;(3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源;(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程1 1定义定义 做匀速圆周运动的物体,在合外做匀速圆周运动的物体,在合外 力力 或者不足以提供做圆周运动或者不足以提供做圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动的运动2 2离心运动的成因离心运动的成因做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总
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