3-8匀速圆周运动.电子教案教学课件

1、 教学基本要求一、匀速圆周运动的定义一、匀速圆周运动的定义 在圆周运动中，在圆周运动中，常见的最简单的是匀常见的最简单的是匀速圆周运动。质点沿速圆周运动。质点沿圆周运动，如果圆周运动，如果在相在相等的时间里通过的圆等的时间里通过的圆弧长度相等弧长度相等，这种运，这种运动就叫做匀速圆周运动就叫做匀速圆周运动。动。 教学基本要求二、线速度线速度 角速度角速度1.1.线速度线速度(1)(1)定义定义: : 弧长和时间的比值弧长和时间的比值svt(2)(2)单位单位: :米每秒米每秒( )( )/m s(3)(3)方向方向: :沿圆周该点的切线方向沿圆周该点的切线方向(5)(5)特点特点: :变速曲线

2、运动变速曲线运动AVASBVB 教学基本要求2.2.角速度角速度(1)(1)定义定义 t(2)(2)单位弧度每秒单位弧度每秒(rad/s(rad/s) )(3)(3)矢量：匀速圆周运动的角速度是恒定不变的矢量：匀速圆周运动的角速度是恒定不变的(4)(4)物理意义：描述质点绕圆心运动的快慢物理意义：描述质点绕圆心运动的快慢t tA AB B 教学基本要求三、周期三、周期 频率频率1.1.周期（周期（T T）做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。单位：秒（单位：秒（s s ）说明：周期越大，运动越慢。说明：周期越大，运动越慢。2.2.频率（频率（f f）周

3、期的倒数，即：单位时间内完成匀速圆周运动周期的倒数，即：单位时间内完成匀速圆周运动的次数。的次数。单位：秒单位：秒-1，赫兹，赫兹(Hz)说明：频率越高，运动越快。说明：频率越高，运动越快。1fT 教学基本要求几个物理量之间的关系几个物理量之间的关系22RvRfT22fTvR3.3.转速转速(n(n）质点在一分钟内所转过的周数，单位是转质点在一分钟内所转过的周数，单位是转/分（分（r/min)。6060nfT 教学基本要求水平元盘绕水平元盘绕轴转动时轴转动时,盘上静止物盘上静止物体做圆周运体做圆周运动所需的向动所需的向心力就是静心力就是静摩擦力摩擦力f(重重力力G与支持与支持力力N抵消抵消)。

4、向心力是根据其产生向心加向心力是根据其产生向心加速度的效果命名的。它可以速度的效果命名的。它可以是某种性质的一个力，也可是某种性质的一个力，也可以是几个不同性质的力沿着以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。所半径指向圆心的合外力。所有做匀速圆周运动的物体，有做匀速圆周运动的物体，都必须受到向心力的作用，都必须受到向心力的作用，而且有线速度，二者缺一不而且有线速度，二者缺一不可。向心力与线速度都是大可。向心力与线速度都是大小恒定，方向时刻改变，且小恒定，方向时刻改变，且总保持互相垂直。总保持互相垂直。圆锥摆的摆球圆锥摆的摆球在水平面上做在水平面上做匀速圆周运动匀速圆周运动时，所收的向时，

5、所收的向心力就是重力心力就是重力G与拉力与拉力T的的合外力，合外力，F合合=F向向。四、向心力四、向心力 教学基本要求五、向心加速度五、向心加速度 匀速圆周运动的速度匀速圆周运动的速度方向不断改变，所以一定方向不断改变，所以一定有加速度。质点做匀速圆有加速度。质点做匀速圆周运动时，它在任一时刻周运动时，它在任一时刻的加速度都是沿着半径指的加速度都是沿着半径指向圆心的，总保持与即时向圆心的，总保持与即时线速度方向垂直，因此叫线速度方向垂直，因此叫向心加速度。向心加速度。匀速圆周运动的质点具有向心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加速度，加速度的方向是沿着半径指向圆心的，而且总保

6、持半径指向圆心的，而且总保持与瞬时线速度的方向垂直与瞬时线速度的方向垂直。向心力向心力2FmR或或2vFmR 教学基本要求向心加速度向心加速度2aR或或2vaR 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。匀速圆周运动的即心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，但它们的方向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非匀却时刻在变。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。变速运动或称变加速运动。 教学基本要求例题例题 在各种公路上拱形桥是常见的，质量在各种公

7、路上拱形桥是常见的，质量为的汽车在拱桥上以速度前进，桥面的圆弧半为的汽车在拱桥上以速度前进，桥面的圆弧半径为，求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。径为，求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。已知已知：, ,m v R求求：NNG解解：选汽车作为研究对象，汽车在竖直方向受两个：选汽车作为研究对象，汽车在竖直方向受两个力的作用，重力和桥面的支持力。当汽车静止力的作用，重力和桥面的支持力。当汽车静止不动时，和相互平衡，合力为零。不动时，和相互平衡，合力为零。 教学基本要求当汽车在桥上运动经过最高点时，和在一条直当汽车在桥上运动经过最高点时，和在一条直线上，它们的合力提供汽车做圆周运动所需的向心线上，它

8、们的合力提供汽车做圆周运动所需的向心力，方向竖直向下，即力，方向竖直向下，即由由 可得可得2vFmR2vGNmR所以所以2vNGmR汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是一对汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力。由牛顿第三定律可知，二者大作用力和反作用力。由牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反。即：。小相等，方向相反。即：。 教学基本要求 例题例题在质量为在质量为 的小孩坐在秋千板上，的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁秋千板离拴绳子的横梁 。如果秋千板摆动经。如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是过最低位置时的速度是 ，这时秋千板所受的，这时秋千板所受的压力是多大？（取压

9、力是多大？（取 ）210/m s25kg2.5m3/m s225,2.5 ,3/ ,10/mkg Rm vm s gm s已知已知：求求：N解解：小孩在最低位置时竖直方向受两个：小孩在最低位置时竖直方向受两个力的作用，重力和支持力，它们的力的作用，重力和支持力，它们的合力提供小孩做圆周运动所需的向心力。合力提供小孩做圆周运动所需的向心力。2vNGmRNG 教学基本要求则则22225 (103 / 2.5)340()vvNGmmgmNRR由牛顿第三定律知，小孩对秋千板的压力由牛顿第三定律知，小孩对秋千板的压力340NNN 答：秋千板所受的压力大小答：秋千板所受的压力大小340N，方向竖直向下。，方向竖直向下。 教学基本要求选择进入下一节：选择进入下一节：3-1 3-1 牛顿第一定律牛顿第一定律3-23-2 牛顿第二定律牛顿第二定律3-3 3-3 牛顿第三定律牛顿第三定律3-4 3-4 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用* *3