研究圆周运动课件.pptx

1、May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选1一、认识圆周运动一、认识圆周运动May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选2 如果质点的运动轨迹是圆周或圆周的一部如果质点的运动轨迹是圆周或圆周的一部分，那么这一质点的运动就叫做圆周运动。分，那么这一质点的运动就叫做圆周运动。什么是圆周运动什么是圆周运动May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选3怎样描述圆周运动的快慢？怎样描述圆周运动的快慢？自行车的大齿轮、小自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个转动部分，行驶时，这三

2、个轮子上各点在做圆周运动。个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？也许它们运动得一样快？后轮后轮小齿轮小齿轮大齿轮大齿轮思考与讨论思考与讨论1 1May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选4猜想猜想1 1：通过确定质点单位时间通过的弧长，来通过确定质点单位时间通过的弧长，来比较质点运动的快慢；比较质点运动的快慢；猜想猜想2 2：通过确定质点与圆心的连线在单位时间通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢；扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢；猜想猜想3 3：通过确定质点运动一周所需的时

3、间长短，通过确定质点运动一周所需的时间长短，来比较质点运动的快慢。来比较质点运动的快慢。猜想一下猜想一下:你可以提供哪些方法你可以提供哪些方法?May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选5“线速度线速度”阅读提阅读提纲纲 线速度的定义；线速度的定义；线速度的定义式；线速度的定义式；线速度的单位；线速度的单位；线速度的特性；线速度的特性；线速度的物理意义；线速度的物理意义；什么是匀速圆周运动；什么是匀速圆周运动；匀速圆周运动的匀速圆周运动的“匀速匀速”和匀速直线运动和匀速直线运动的的 “匀速匀速”一样吗？一样吗？May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电

4、教作品评选61.线速度线速度tlvl 物理意义：物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。描述物体沿圆周运动的快慢。定义定义：质点做圆周运动通过的质点做圆周运动通过的弧长弧长 l 和所用时间和所用时间 t 的比值叫做线速度的比值叫做线速度 定义式：定义式：单位单位：m/s瞬时性瞬时性：当当 t 足够小时（趋于足够小时（趋于 零）零）,弧长弧长 l 就就等于位移等于位移,v 就是直线运动中学过的瞬时速度了就是直线运动中学过的瞬时速度了。特性特性：矢量，方向沿矢量，方向沿圆周该点的切线方向圆周该点的切线方向.May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选7实质：实质：匀速圆周运动是

5、一种匀速圆周运动是一种变速曲线运动变速曲线运动，“匀速匀速”是是指线速度的大小不变，即指线速度的大小不变，即“匀速率匀速率”。匀速圆周运动匀速圆周运动定义：定义：物体沿着圆周运动，且线速度的大小处处相物体沿着圆周运动，且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。等，这种运动叫做匀速圆周运动。特点：特点：线速度的大小不变，线速度的大小不变，方向时刻改变方向时刻改变May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选8“角速度角速度”阅读提阅读提纲纲 比较一下钟表比较一下钟表指针中点和端点线指针中点和端点线速度的大小。速度的大小。1、角速度的定义；、角速度的定义；2、角速度的

6、定义式；、角速度的定义式；3、国际单位制中，角速度、国际单位制中，角速度的单位；的单位；5、角速度的物理意义；、角速度的物理意义；有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗？也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗？4、角速度的特性；、角速度的特性；May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选92.角速度角速度t角速度的定义：角速度的定义：圆周运动中，运动质点和圆圆周运动中，运动质点和圆心的连线（半径）转过的角度心的连线（半径）转过的角度 和所用时间和所用时间t的比值叫做质点运动的角速度的比值叫做

7、质点运动的角速度.角速度的定义式：角速度的定义式：角速度角速度单位：单位：弧度/秒（rad/s）角速度的物理意义：角速度的物理意义：描述质点绕圆心转动描述质点绕圆心转动的快慢。的快慢。特性：特性：矢量。方向为顺或逆。矢量。方向为顺或逆。匀速圆周运动是角速度不变角速度不变的运动。May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选10 周期（周期（T）定义：定义：匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。单位：单位：秒，秒，s3.周期和转速周期和转速 转速（转速（n）定义：定义：单位时间内转过的圈数。单位时间内转过的圈数。单位：单位：转转/秒，秒

8、，r/s或或r/min 二者关系二者关系Tn1May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选11思考与讨论思考与讨论2 2结论结论1 同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同 砂轮转动时，砂轮上各个砂粒的线速度是否相等？角速度是否相等?ABCMay 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选12二、探究线速度二、探究线速度、角速度、角速度、周期间的关系、周期间的关系AB弧长为弧长为l，对应的圆心角为，对应的圆心角为。当。当以弧度为单位时，以弧度为单位时，=l/r即即l=r，由，由于于l=vt，=t，所以，所以v=r。1、v与与的关系：的关系：当物

9、体做匀速圆周运动时：当物体做匀速圆周运动时：2、v与与T的关系：的关系：3、与与T的关系：的关系：rvTrv2T/2May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选13思考与讨论思考与讨论3 3 结论结论2 在在皮带传动，链条传动、齿轮传动皮带传动，链条传动、齿轮传动的过程中，皮带上（链条）上各点以及两轮边的过程中，皮带上（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。缘上各点的线速度大小相等。CC 皮带传动、齿轮传动、链条传动中轮子边缘上各点的线速度、角速度的关系如何？May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选14 例例1做匀速圆周运动的物体做

10、匀速圆周运动的物体,下面说法正确下面说法正确的是的是 （）（）线速度不变线速度不变 线速度的大小不变线速度的大小不变 角速度不变角速度不变 周期不变周期不变BCD例例1 1May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选15例例2：半径10cm的砂轮,每0.2秒转一周,砂轮旋转的角速度多大？砂轮边沿一点的速度大小为多少？解：从题中知砂轮做匀速圆周运动r=10cm=0.1m,T=0.2s102.022Trad/s答：砂轮旋转的角速度为 rad/s,砂轮边沿一点的速度大小为 m/s.10例例2 2smTrv/2.010.022May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中

11、小学电教作品评选16例例3地球半径R=6.4106m，分别位于北京（约北纬40）和赤道上的两物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度和线速度各是多大？r例例3 3sradT/1027.725T=24h=86400ssmRvA/465smRrvoB/35840cosMay 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选17一一、认识圆周运动二、二、描述圆周运动的物理量1、线速度物理意义：定义：做圆周运动的物体通过的弧长 和所用时间的比值公式：矢量。2、角速度 物理意义：定义：做圆周运动的物体的半径转过的角度和所用时间的比值 公式：单位：rad/s3、v、T的关系 tT/2Trv/2课堂

12、小结课堂小结tlvrvMay 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选182、某电钟上秒针、分针的长度比为、某电钟上秒针、分针的长度比为2:1,求：求：（1）秒针、分针尖端的线速度之比）秒针、分针尖端的线速度之比（2）秒针、分针转动的角速度之比）秒针、分针转动的角速度之比1、做匀速圆周运动的物体，线速度、做匀速圆周运动的物体，线速度不变，不变，时刻在变，线速度是时刻在变，线速度是 (恒量或变量恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速圆周运动的性质是 ,匀速的含义是匀速的含义是 。大小大小方向方向变量变量变加速曲线运动变加速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变巩固练习巩固练

13、习May 2007苏志斌.圆周运动.2007年阜阳市中小学电教作品评选19 1、课本、课本P25家庭作业与活动家庭作业与活动1、2、3、5（作（作业本）业本）2、完成、完成同步导练同步导练P2729 思考：思考：线速度、角速度、周期在描述匀速圆线速度、角速度、周期在描述匀速圆周运动快慢的不同？周运动快慢的不同？作业布置作业布置回顾上节课，回答下列问题：回顾上节课，回答下列问题：1、描述圆周运动的物理量有哪些？它们是、描述圆周运动的物理量有哪些？它们是怎样定义的？怎样定义的？2、这些量间有什么关系？、这些量间有什么关系？3、圆周运动有哪些规律呢？、圆周运动有哪些规律呢？2.2研究匀速圆周运动的规

14、律研究匀速圆周运动的规律一、向心加速度一、向心加速度Rva21、概念：、概念：做圆周运动的物体具有的沿半径方做圆周运动的物体具有的沿半径方向指向圆心的加速度。向指向圆心的加速度。2、表达式：、表达式：Ra23、单位、单位：m/s24、特性：、特性：矢量。方向指向圆心。矢量。方向指向圆心。5、物理意义：、物理意义：描述圆周运动方向改变快慢。描述圆周运动方向改变快慢。或或a的方向解释的方向解释 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

15、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

16、速运动或称变加速运动。非匀变速运动或称变加速运动。如何推导向心加速度公式？如何推导向心加速度公式？二、向心力二、向心力1、概念：、概念：在圆周运动中产生向心加速度的力。在圆周运动中产生向心加速度的力。2、表达式：、表达式：RmvF2RmF2试问：向心加速度和向心力的表达式还有吗？试问：向心加速度和向心力的表达式还有吗？向心力是性质力还是效果力？什么力能充向心力是性质力还是效果力？什么力能充当向心力？当向心力？或或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

17、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)案例案例1、如图所示为一汽车过桥时的情况，汽车和、如图所示为一汽车过桥时的情况，汽车和载重共计载重共计10t，桥最高点所对应的圆半径为

18、，桥最高点所对应的圆半径为50m，汽车行至最高点的速度为汽车行至最高点的速度为54km/h，求：，求：（1）在最高点时汽车的向心加速度；）在最高点时汽车的向心加速度；（2）在最高点时汽车所需的向心力；）在最高点时汽车所需的向心力；（3）在最高点时汽车对桥的压力。）在最高点时汽车对桥的压力。案例案例2：飞机做府冲拉起运动，在最低点附近做半径：飞机做府冲拉起运动，在最低点附近做半径r200m的圆周运动。如果飞行员的体重（质量）的圆周运动。如果飞行员的体重（质量）m70kg，飞机经过最低点时的速度，飞机经过最低点时的速度v=360km/h，求这时飞行员对座位的压力多大？（求这时飞行员对座位的压力多大

19、？（g=10m/s2）解：飞行员经过最低点时受两个解：飞行员经过最低点时受两个 力力重力重力G和座位对他的支持力和座位对他的支持力FN FN G rmvG2NFrmvG2NF7010 N2001007024.2103N所以飞行员对座位的压力也为所以飞行员对座位的压力也为4.2103N本节小结：本节小结：1、向心加速度、向心加速度概念：概念：表达式：表达式：作用：作用：2、向心力、向心力概念：概念：表达式：表达式：作用：作用：布置作业：布置作业：1、家庭作业与活动、家庭作业与活动P29 2 32、完成、完成同步导练同步导练P 32342.3圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析案例案例1.水流星水

20、流星2、如图要水流星刚巧能经、如图要水流星刚巧能经过最高点过最高点,在最高点时至在最高点时至少需要多大速度少需要多大速度?1、分析碗中的水在最高点和最低点的受力、分析碗中的水在最高点和最低点的受力情况。情况。、若用一轻绳拴一小球，、若用一轻绳拴一小球，使其在竖直平面内做圆周使其在竖直平面内做圆周运动，情况与水流星一样运动，情况与水流星一样吗？吗？、若为轻杆呢？、若为轻杆呢？受力分析：受力分析：（V减小减小，N 减小）减小）1.重力恰好满足向心力的需求，水刚好能通过最高点。重力恰好满足向心力的需求，水刚好能通过最高点。2.重力不能满足向心力的需求，由弹力来弥补，水也能通重力不能满足向心力的需求，

21、由弹力来弥补，水也能通过最高点。过最高点。3.水不能通过最高点，实际上小桶还没有到达最高点时水水不能通过最高点，实际上小桶还没有到达最高点时水就已经流出来了。就已经流出来了。思考：试分析质量为思考：试分析质量为m，沿竖直平面作半径为，沿竖直平面作半径为R的圆周运动的小球在下列四种情况中通过圆周的圆周运动的小球在下列四种情况中通过圆周最高点的最小速度。最高点的最小速度。（1）用绳拴着的小球在竖直平面内作圆周运动；）用绳拴着的小球在竖直平面内作圆周运动；（2）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动；）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动；（3）小球用轻杆支撑在竖直平面内作圆周运动；）小球用轻杆支撑在竖直平面

22、内作圆周运动；（4）小球在竖直放置的光滑圆管内作圆周运动）小球在竖直放置的光滑圆管内作圆周运动。（1）（2）（3）（4）案例案例2、火车转弯、火车转弯 铁路转弯处的圆弧半径是铁路转弯处的圆弧半径是3000m，轨，轨距是距是1435mm，规定火车通过这里的速度，规定火车通过这里的速度是是72km/h，内外轨的高度差应该是多大，内外轨的高度差应该是多大，才能使外轨刚好不受轮缘的挤压？才能使外轨刚好不受轮缘的挤压？a.确定做圆周运动的物体为研究对象（必要时确定做圆周运动的物体为研究对象（必要时将某一物从转动系统中隔离出来）将某一物从转动系统中隔离出来）；b.确定物体运动轨道的平面和圆心位置，以便确定

23、物体运动轨道的平面和圆心位置，以便确定向心力的方向；确定向心力的方向；c.分析物体的受力明确向心力的来源；分析物体的受力明确向心力的来源；d.根据圆周运动的动力学方程根据圆周运动的动力学方程 列列方程求解。方程求解。在处理圆周运动的动力学问题时，一在处理圆周运动的动力学问题时，一般应按以下步骤进行：般应按以下步骤进行：思考题思考题:自行车转弯，稍一倾斜自行车转弯，稍一倾斜 就过去了，就过去了，摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。提问：提问：谁提供向心力？倾斜度与向心力谁提供向心力？倾斜度与向心力

24、有关吗？有何关系？有关吗？有何关系？例例1：以长为：以长为1m的细绳悬挂一盛水的小桶，桶中盛水的细绳悬挂一盛水的小桶，桶中盛水2kg，手拿细绳另一端使小桶在竖直平面内做圆周运，手拿细绳另一端使小桶在竖直平面内做圆周运动，小桶在最高点的线速度最小为多少时，水才不会动，小桶在最高点的线速度最小为多少时，水才不会流出来？流出来？解：对小桶中的水进行受力分析：水受到两解：对小桶中的水进行受力分析：水受到两个力的作用：重力和桶底对水的支持力个力的作用：重力和桶底对水的支持力 rvmG2NF rvmG2当当FN=0时，时，最小最小smgrv/10图片图片 G FN 思考：若思考：若v是什么情况？是什么情况

25、？若若v是什么情况？是什么情况？1010例题例题2、如图所示被一细绳系住的小球质量为如图所示被一细绳系住的小球质量为50g，小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，半径在水平面内做匀速圆周运动，半径r=0.2m，小球转数为，小球转数为120r/min，求小球受到的向心力的大小，并指出向心力是，求小球受到的向心力的大小，并指出向心力是由什么力提供的。由什么力提供的。r解解：n=120r/min=2r/sf=2Hzf24NNrmF6.12.0)4(1050232向心力 rF向心力向心力是由什么力提供的？是由什么力提供的？分析小球的受力情况分析小球的受力情况F向心力向心力指向圆心，即：指向圆心，即：G与

26、与F 的合力指向圆心的合力指向圆心将将F分解如图所示分解如图所示GFF1F2F2=GF1=F向心力向心力例例3：如图所示，质量为：如图所示，质量为m的物体，沿半径为的物体，沿半径为R的半圆形的半圆形轨道自轨道自A点滑下，物体与轨道间的动摩擦因素为点滑下，物体与轨道间的动摩擦因素为，当滑，当滑到最低点到最低点B时，速度为时，速度为，求此时物体所受的摩擦力。，求此时物体所受的摩擦力。解：物体运动到解：物体运动到B点时受到点时受到重力、支持力和摩擦力。重力、支持力和摩擦力。F向心力向心力=F合合=FNG Rvm2FN=G Rvm2F=FN=m（g）Rv2FN G Ff 课内训练：课内训练：内壁光滑两

27、端封口的长为内壁光滑两端封口的长为20cm的玻璃管，管的玻璃管，管内抽成真空，内装原长为内抽成真空，内装原长为15cm，倔强系数为，倔强系数为K=300N/m的轻弹簧，弹簧两端系有质量为的轻弹簧，弹簧两端系有质量为100g的薄活塞。的薄活塞。g取取10m/s2。当玻璃管以其中央为轴在竖直平面内匀速当玻璃管以其中央为轴在竖直平面内匀速转动时，角速度至少为何值时，两个活塞均达到转动时，角速度至少为何值时，两个活塞均达到管的底端管的底端?并分别画出最高点、最低点的活塞受力并分别画出最高点、最低点的活塞受力示意图。示意图。若玻璃管的耐压力为若玻璃管的耐压力为22N，匀速转动的玻璃，匀速转动的玻璃管角速

28、度超过何值时，将使玻璃管的一端破裂？管角速度超过何值时，将使玻璃管的一端破裂？管在竖直位置时，上下两端哪一端先破裂？为什管在竖直位置时，上下两端哪一端先破裂？为什么？么？小结：小结：学生归纳解决匀速圆周运动的方法和步骤。学生归纳解决匀速圆周运动的方法和步骤。布置作业：布置作业：家庭作业与活动：家庭作业与活动：P34 4复习提问复习提问:1、若用轻绳系一小球在竖直平面内做匀、若用轻绳系一小球在竖直平面内做匀速圆周运动速圆周运动,在最高点的速度最少为多少在最高点的速度最少为多少?2、若用轻杆系一小球在竖直平面内做匀、若用轻杆系一小球在竖直平面内做匀速圆周运动速圆周运动,在最高点的速度最少为多少在最

29、高点的速度最少为多少?2.4研究离心现象及其应用研究离心现象及其应用2链球离开运动员手以后链球离开运动员手以后做什么运动？做什么运动？2008年北京奥运会期年北京奥运会期望我国的著名女链球运动望我国的著名女链球运动员顾原在奥运动争取佳绩。员顾原在奥运动争取佳绩。分析链球的运动情况分析链球的运动情况,回回答下列问题答下列问题:1链球开始做什么运动？链球开始做什么运动？一、一、离心运动离心运动 1概念：概念：做匀速圆周运做匀速圆周运 动的物体，在所受的动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体运动所需的向心力的情况下，物体所做的逐渐

30、远离圆心的运动所做的逐渐远离圆心的运动.2、条件：、条件：3、本质：、本质：离心现象的本质是物体惯性的表现。离心现象的本质是物体惯性的表现。F需需F提提4、分类：、分类：（1）做圆周运动的质点，当合外力消时，）做圆周运动的质点，当合外力消时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去（2）做圆周运动的质点，当合外力减小时，）做圆周运动的质点，当合外力减小时，它就做半径越来越大远离圆心的运动。它就做半径越来越大远离圆心的运动。做离心运动的质点不存在所谓的做离心运动的质点不存在所谓的“离心离心力力”作用，因为没有任何物体提供这种作用，因为没有任何物体提供这种力力 例题

31、例题1.物体做离心运动时，运动轨迹是（物体做离心运动时，运动轨迹是（）A一定是直线。一定是直线。B一定是曲线。一定是曲线。C可能是直线，也可能是曲线。可能是直线，也可能是曲线。D可能是圆。可能是圆。C.例题例题2.2.雨伞半径为雨伞半径为R R，高出地面，高出地面h h，雨伞以角速度，雨伞以角速度旋转时，雨滴从伞边缘飞出旋转时，雨滴从伞边缘飞出（）A A沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。B B沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。C C雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的圆圈。圆圈。D雨滴落

32、在地面上后形成一个半径雨滴落在地面上后形成一个半径rR的圆圈的圆圈 B D例题例题.物体物体m用线通过光滑的水平板上用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示如果减小圆周运动，如图所示如果减小M的质的质量，则物体的轨道半径量，则物体的轨道半径r，角速度，角速度线速线速度度v的大小变化情况是的大小变化情况是()Ar不变，不变，v变小，变小，变小变小 Br增大，增大，减小，减小，v减小减小 Cr减小，减小，v不变，不变，增大增大 Dr减小，减小，不变，不变，v变小变小 B二、离心运动的应用和防止二、离心运动的应用和防止 1离心运动的应

33、用实例离心运动的应用实例（1）离心干燥器离心干燥器；（2）洗衣机的脱水筒；）洗衣机的脱水筒；（3）用离心原理把体温计的水银柱甩回玻璃泡内；）用离心原理把体温计的水银柱甩回玻璃泡内；（4）离心式水泵。）离心式水泵。.洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴，在脱水洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴，在脱水筒工作时，水滴需要的向心力由什么提供？筒工作时，水滴需要的向心力由什么提供？.提供的向心力大小由什么决定？提供的向心力大小由什么决定？.什么情况下，水滴将被甩出？什么情况下，水滴将被甩出？.转速高时容易甩干衣物，还是转速低时容易转速高时容易甩干衣物，还是转速低时容易甩干衣物？甩干衣物？洗衣机的脱水筒洗衣机的脱

34、水筒2 2离心运动的防止实例离心运动的防止实例（1 1）汽车、火车拐弯时的限速）汽车、火车拐弯时的限速（2）高速旋转的飞轮、砂轮的限速）高速旋转的飞轮、砂轮的限速汽车拐弯时的限速汽车拐弯时的限速.在公路转弯处，为什么车辆行驶不允许超过规在公路转弯处，为什么车辆行驶不允许超过规定的速度？定的速度？.提供给车子的向心力大小由什么决定？提供给车子的向心力大小由什么决定？.公交车转弯时，售票员或车上广播会提醒乘客：公交车转弯时，售票员或车上广播会提醒乘客：“前面转弯，请乘客站端扶好。前面转弯，请乘客站端扶好。”为什么？为什么？小结：小结：离心运动离心运动1定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消定

35、义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离心运动。心运动。2条件条件（1）当当F=0时，物体沿切线方向飞出。时，物体沿切线方向飞出。（2）Fm2r时，物体逐渐远离圆心。时，物体逐渐远离圆心。3、本质：离心现象的本质、本质：离心现象的本质物体惯性的表现。物体惯性的表现。二、离心运动的应用与防止二、离心运动的应用与防止.应用实例应用实例洗衣机的脱水筒、洗衣机的脱水筒、离心式水泵等。离心式水泵等。.防止实例防止实例汽车拐弯时的

36、限速、高速旋转的飞轮、汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、砂轮的限速等。砂轮的限速等。布置作业：布置作业：第第2章家庭作业与活动章家庭作业与活动 P40 3 4题题研究圆周运动复习研究圆周运动复习 研究圆周运动研究圆周运动一、定义：一、定义：二、描述圆周运动的物理量二、描述圆周运动的物理量1、线速度、线速度 v=l/t2、角速度、角速度=/t3、周期、周期 T4、转速、转速n和频率和频率f三、三、v、T、n和和f的关系的关系1、n=f=1/T2、v=r=2r/T3、=2/T四、向心加速度和向心力四、向心加速度和向心力=m2r=mv=4m2r/T2=42rf2=4m2rf2=4m2rn22、向心力

37、、向心力F=mv2/r1、向心加速度、向心加速度a=v2/r=2r=v=42r/T2=42rn2（1）明确研究对象；）明确研究对象；（2）确定在那个平面做圆周运动，）确定在那个平面做圆周运动，找圆心和半径；找圆心和半径；（3）确定研究的位置，受力分析，）确定研究的位置，受力分析，分析哪些力提供了向心力；分析哪些力提供了向心力；（4）据向心力公式列方程。）据向心力公式列方程。例例1：有一水平放置的圆：有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固的弹簧，弹簧的一端固定于转轴定于转轴O上，另一端拴上，另一端拴一质量为一质量为m的物体的物体A，物体与盘面间的动，物

38、体与盘面间的动摩擦因数为摩擦因数为。开始物体。开始物体A与圆盘一起转动与圆盘一起转动时，弹簧未发生形变，此时时，弹簧未发生形变，此时A离盘心离盘心O的距的距离为离为R。求：。求：（1）盘转动的转速）盘转动的转速n达到多大时，物体达到多大时，物体A开始滑开始滑动？动？（2）当盘转动的）当盘转动的转速转速达到达到2n时，弹簧的伸长量时，弹簧的伸长量 x是多大？是多大？AO例例2：在半径为：在半径为r的水平转台边缘放一质量的水平转台边缘放一质量为为m的物体，在转台角速度增大到的物体，在转台角速度增大到0时，时，物体恰好被甩出转台。若在物体所在半物体恰好被甩出转台。若在物体所在半径的中点再放一相同的物

39、体，并用细线径的中点再放一相同的物体，并用细线连接两个物体。那么，连接两个物体。那么，当转动角速度为当转动角速度为1.10时，细线的拉力时，细线的拉力是多少？是多少？转动角速度为多大时，两个物体会在转动角速度为多大时，两个物体会在转台上滑动？转台上滑动？例例3：一飞机在竖直平面：一飞机在竖直平面内沿半径为内沿半径为500m的横的横“8”字字形圆轨作特技飞行，若飞行形圆轨作特技飞行，若飞行员的质量为员的质量为60kg，飞机的飞，飞机的飞行速度大小恒为行速度大小恒为1000m/s，求，求（1）在圆轨的最高点）在圆轨的最高点A位置上机座或保险带位置上机座或保险带对飞行员的作用力。对飞行员的作用力。（

40、2）如果飞机以更大的速度作特技飞行，当飞）如果飞机以更大的速度作特技飞行，当飞行速度为多大时，在行速度为多大时，在C点机座对飞行员的支持力点机座对飞行员的支持力恰好为零？恰好为零？ABCD例例4：如图所示，滑雪者滑：如图所示，滑雪者滑到圆弧形的山坡处，圆弧的到圆弧形的山坡处，圆弧的半径为半径为R，长度为圆圆周长，长度为圆圆周长的的1/4，为了能腾空起飞并，为了能腾空起飞并直接落到地面上，滑雪者直接落到地面上，滑雪者在坡顶的速度至少应为多少？这时落地在坡顶的速度至少应为多少？这时落地点离坡顶的水平距离为点离坡顶的水平距离为多少？多少？。小结小结 匀速圆周运动动力学分析的基本思路匀速圆周运动动力学分析的基本思路 选择研究对象选择研究对象 受力分析和运动情况分析受力分析和运动情况分析 建立方程求解建立方程求解 匀速圆周运动中的临界问题匀速圆周运动中的临界问题 临界问题的动态分析临界问题的动态分析 几种典型的临界条件的运用几种典型的临界条件的运用