高中物理 4.3圆周运动知识点总结课件.ppt

一 描述圆周运动的物理量 二 匀速圆周运动1 特点 线速度的大小 角速度 周期和频率都是恒定不变的 向心加速度和向心力的 也都是恒定不变的 2 性质 是速度大小 而速度方向时刻在变的变速曲线运动 并且加速度大小 方向 变化的变加速曲线运动 3 加速度和向心力 由于匀速圆周运动仅是速度方向 而速度大小 故仅存在向心加速度 因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的 4 质点做匀速圆周运动的条件 合外力大小 方向始终与速度方向 且指向 5 两个结论 1 同一转动圆盘 或物体 上的各点 相同 2 皮带连接的两轮不打滑时 轮缘上各点的 大小相等 三 离心运动和近心运动1 离心现象条件分析 1 做圆周运动的物体 由于 作用 使它不能沿切线方向飞出 当f向 f外时 被限制着沿圆周运动 如图所示 2 当产生向心力的合外力消失时 f 0 物体便沿所在位置的 飞出去 如图中a直线所示 3 当提供向心力的合外力不完全消失 而只是小于需要的向心力 f mr 2 物体离圆心将越来越近 即为近心运动 如图中c曲线所示 3 离心运动的应用和危害利用离心运动制成离心机械 如 离心干燥器 洗衣机的脱水筒等 汽车 火车转弯处 为防止离心运动造成的危害 一是限定汽车和火车的转弯速度不能太大 二是把路面 或路基 筑成 的斜坡以增大向心力 思考 是否所有做圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心 二 1 不变大小2 不变不变时刻3 时刻改变线速度合力4 不变垂直圆心5 角速度线速度三 1 向心力切线方向曲线2 大于3 外高内低思考 否 只有做匀速圆周运动时 合力才指向圆心 1 向心力是根据力的效果命名的 在分析做圆周运动物体的受力情况时 切不可在物体的相互作用力外再添加一个向心力 2 向心力的来源 1 做匀速圆周运动时 物体的合外力充当向心力 2 变速圆周运动中物体合外力沿垂直线速度方向的分量充当向心力 说明 1 无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动 沿半径指向圆心的合力均为向心力 2 当采用正交分解法分析向心力的来源时 做圆周运动的物体在坐标原点 一定有一个坐标轴沿半径指向圆心 1 火车转弯问题由于火车的质量很大 火车拐弯时所需的向心力就很大 如果铁轨内外侧一样高 则外侧轮缘所受的压力很大 容易损坏 所以 实际中使转弯处的外侧轨道略高于内侧轨道 从而使支持力和重力的合力提供火车转弯时所需的向心力 若铁轨转弯处半径为r 内外轨高度差为h 两轨间距为l 火车总质量为m 则 2 若火车实际速度大于vp 则外轨将受到侧向压力 3 若火车实际速度小于vp 则内轨将受到侧向压力 2 水流星 问题用绳系装满水的杯子在竖直平面内做圆周运动 即使到了最高点杯子中的水也不会流出 这是因为水的重力提供水做圆周运动的向心力 2 当杯子在最高点速度v1 vmin时 杯子内的水对杯底有压力 若计算中求得杯子在最高点速度v2 vmin 则杯子不能到达最高点 在分析传动装置的各物理量时 要抓住不等量和相等量的关系 表现为 1 同一转轴的各点角速度 相同 而线速度v r与半径r