第3单元圆周运动优秀课件.ppt
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1、第3单元圆周运动第1页,本讲稿共44页1定义做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长,就是匀速圆周运动2特点加速度大小,方向始终指向,是变加速运动相等相等不变不变圆心圆心第2页,本讲稿共44页3条件合外力大小、方向始终与方向垂直且指向圆心不变不变速度速度第3页,本讲稿共44页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、向心力等,现比较如下表:第4页,本讲稿共44页快慢快慢转动转动快慢快慢一周一周 圈数圈数 第5页,本讲稿共44页方向方向 快慢快慢 方向方向 大小大小 圆心圆心 rr2 2 第6页,本讲稿共44页1离心运动做匀速圆周运动的物体,在所受的合外力突然
2、消失或不足以提供圆周运动所需的时,就做逐渐远离圆心的运动,即离心运动2近心运动做匀速圆周运动的物体,当所受的合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做圆周运动的轨道半径,逐渐靠近,做近心运动向心力向心力变小变小圆心圆心第7页,本讲稿共44页1向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的力,可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力第8页,本讲稿共44页2向心力的确定首先确定圆周运动的轨道所在的平面;其次找出轨道圆心的位置,然后分析圆周运动物体所受的力,并作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合力就是向心力当分析向心力
3、的来源采用正交分解法时,做圆周运动的物体在坐标原点,一定有一个坐标轴沿着半径指向圆心第9页,本讲稿共44页匀速圆周运动离心运动近心运动受力特点合外力等于做圆周运动所需的向心力合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力合外力大于做圆周运动所需的向心力图示力学方程FmR2FmR2第10页,本讲稿共44页1根据题意确定研究对象,并对其画出受力图2分析圆周运动的轨道平面和圆心位置3找出提供圆周运动的向心力,并列出方程式:4解方程、统一单位、代入数据、求出结果5对结果加以讨论,看是否符合题意或实际情况第11页,本讲稿共44页【例1】匀速圆周运动属于()A匀速运动B匀加速运动C加速度不变的曲线运动D
4、加速度变化的曲线运动第12页,本讲稿共44页解析:此题关键是考查对基本概念和知识的理解,分析要从概念入手抓住概念的本质线速度是矢量,在匀速圆周运动中,线速度大小不变,但方向不断变化,所以匀速圆周运动是一个变速曲线运动或者称为速率一定的曲线运动,由于其加速度为向心加速度,其方向始终指向圆心,因此加速度方向也不断发生变化,所以选项D正确答案:D第13页,本讲稿共44页高分通道由于匀速圆周运动的线速度和加速度的大小保持不变,因此若对线速度和加速度的矢量性理解不清,就会出现类似选项ABC的错误,关键在于理解物理量的含义第14页,本讲稿共44页变式1:质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低
5、点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图1所示,那么()A因为速率不变,所以石块的加速度为零B石块下滑过程中受的合外力越来越大C石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心图图1 1第15页,本讲稿共44页解析:由于石块做匀速圆周运动,只存在向心加速度,大小不变,方向始终指向球心,D对,A错由F合F向ma向知合外力大小不变,B错,又因石块在运动方向(切线方向)上合力为零,才能保证速率不变,在该方向重力的分力不断减小,所以摩擦力不断减小,C错答案:D第16页,本讲稿共44页【例2】如图2所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点
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