教科版高一上学期物理物理教学课件：必修一-第二章-圆周运动复习

第二第二章章 圆周运动圆周运动复习复习 董碧云董碧云 高一（）高一（）第二章第二章 圆周运动圆周运动复习复习 董碧云董碧云 高一（）高一（）11 1、什么样的运动是匀速圆周运动呢？什么样的运动是匀速圆周运动呢？复习提问：复习提问：（如电风扇叶片上每一点的运动）（如电风扇叶片上每一点的运动）定义：在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆定义：在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动周运动.2、描述匀速圆周运动快慢的物理量：、描述匀速圆周运动快慢的物理量：线速度线速度v、角速度、角速度、转速、转速n、频率、频率 f 、周期、周期Tv=tl=tn=f=T11、什么样的运动是匀速圆周运动呢？、什么样的运动是匀速圆周运动呢？复习提问：（如电风扇叶复习提问：（如电风扇叶2v、T 、f 、n的关系的关系v与与T T关系：关系：与与T T关系：关系：v与与关系：关系：T T与与f关系：关系：T T与与n关系：关系：f与与n关系：关系：回顾描述匀速圆周运动物理量间的关系回顾描述匀速圆周运动物理量间的关系 v、T、f、n的关系的关系v与与T关系：关系：与与T关系：关系：v与与关关31 1、方向：方向：2 2、物理意义：物理意义：3 3、向心加速度的大小：向心加速度的大小：3 3、向心力的大小：向心力的大小：4 4、向心力的来源：向心力的来源：匀速圆周运动：合力充当向心力匀速圆周运动：合力充当向心力向向心心加加速速度度向向心心力力始终指向圆心始终指向圆心描述描述线速度方向变化的快慢线速度方向变化的快慢线速度方向变化的快慢线速度方向变化的快慢1 1、方向：方向：始终指向圆心始终指向圆心沿半径方向的合力沿半径方向的合力2 2、作用作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小只改变速度的方向，不改变速度的大小效果力效果力1、方向：、方向：2、物理意义：、物理意义：3、向心加速度的大小：、向心加速度的大小：3、向心力的大、向心力的大4易错与疑难：易错与疑难：1 1、匀速圆周运动是匀速还是变速运动吗？、匀速圆周运动是匀速还是变速运动吗？2 2、匀速圆周运动是变速运动中的匀变速还是非、匀速圆周运动是变速运动中的匀变速还是非匀变速运动吗？匀变速运动吗？变速运动变速运动非匀变速运动非匀变速运动4 4、向心力是一种按性质命名的力吗？、向心力是一种按性质命名的力吗？不是，是按效果命名的力不是，是按效果命名的力3 3、物体做匀速圆周运动不变的物理量有哪些？、物体做匀速圆周运动不变的物理量有哪些？角速度、周期、频率、转速角速度、周期、频率、转速易错与疑难：易错与疑难：1、匀速圆周运动是匀速还是变速运动吗？、匀速圆周运动是匀速还是变速运动吗？2、匀速圆、匀速圆5例例例例1 1 1 1：对自行车三轮转动的描述中，：对自行车三轮转动的描述中，：对自行车三轮转动的描述中，：对自行车三轮转动的描述中，说法中正确的是：说法中正确的是：说法中正确的是：说法中正确的是：A.aA.a、c c两点的线速度大小相同两点的线速度大小相同E.bE.b、c c两点的周期相同两点的周期相同一、描述圆周运动的物理量及其关系一、描述圆周运动的物理量及其关系飞轮飞轮链轮链轮c cb ba aB.aB.a、b b两点的线速度大小相同两点的线速度大小相同C.bC.b、c c两点的角速度大小相同两点的角速度大小相同D.aD.a、b b两点的周期相同两点的周期相同小结：共链转动同线速度，小结：共链转动同线速度，共轴转动同角速度。共轴转动同角速度。例例1：对自行车三轮转动的描述中，说法中正确的是：对自行车三轮转动的描述中，说法中正确的是：A.a、c6二、向心力的来源：二、向心力的来源：F月球绕地球运动月球绕地球运动-T光滑桌面上转动光滑桌面上转动的小球的小球-随圆盘匀速转动随圆盘匀速转动的物体的物体-圆锥摆圆锥摆-小结：做匀速圆周运动的物小结：做匀速圆周运动的物体向心力来源于合力。体向心力来源于合力。GT T重力与弹力的合力重力与弹力的合力万有引力万有引力弹力弹力摩擦力摩擦力二、向心力的来源：二、向心力的来源：F月球绕地球运动月球绕地球运动-T光滑桌面上转动随圆盘光滑桌面上转动随圆盘7三、解决匀速圆周运动问题的步骤三、解决匀速圆周运动问题的步骤1 1、确定研究对象；、确定研究对象；2 2、确定轨道平面、圆心位置和轨道半径；、确定轨道平面、圆心位置和轨道半径；3 3、分析向心力的来源分析向心力的来源，画出受力分析图；，画出受力分析图；4 4、根据、根据F F合合=F F向向列方程求解。列方程求解。三、解决匀速圆周运动问题的步骤三、解决匀速圆周运动问题的步骤1、确定研究对象；、确定研究对象；8rmgF静静OFNOOFTmgF合合FNmg四、水平面内的圆周运动mgFNrF静静ORF合合火车火车转弯转弯圆圆锥锥摆摆转盘转盘滚滚筒筒rmgF静静OFNOOFTmgF合合FNmg四四mgFNr9OO几种常见的圆周运动FNmgFNmgv2RmgFNm v2RFNmgmvvFN圆台筒圆台筒F合合Ormg汽车过桥汽车过桥OO几种常见的圆周运动几种常见的圆周运动FNmgFNmgv2RmgFNm 10（1 1 1 1）如图所示，）如图所示，）如图所示，）如图所示，没有物体支撑的小球没有物体支撑的小球没有物体支撑的小球没有物体支撑的小球，在竖直平面做，在竖直平面做，在竖直平面做，在竖直平面做圆周运动过最高点的情况：圆周运动过最高点的情况：圆周运动过最高点的情况：圆周运动过最高点的情况：临界条件：绳子或轨道对临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用：小球没有力的作用：（可理解为恰好转过）（可理解为恰好转过）能过最高点的条件：能过最高点的条件：v v，当，当V V 时，时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力绳对球产生拉力，轨道对球产生压力 不能过最高点的条件：不能过最高点的条件：V V五、向心力的实例分析五、向心力的实例分析-竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动（实际是球还没到最高点时就脱离了轨道）（实际是球还没到最高点时就脱离了轨道）（1）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最11（2 2）如图所示，）如图所示，有物体支撑的小球有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周，在竖直平面做圆周运动过最高点的情况：临界条件：运动过最高点的情况：临界条件：当当v v0 0时，时，N Nmgmg（N N为支持力）为支持力）支持力，支持力，N N随随v v增大而减小，增大而减小，且且0 Nmg0 Nmg 当当v=v=时，时，N N0 0，此时重力提供向心力，此时重力提供向心力（3 3）小球通过最高点时，轻质杆或圆管对小球产生力的）小球通过最高点时，轻质杆或圆管对小球产生力的 情况：情况：向心力的实例分析向心力的实例分析-竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动拉力，拉力，T T随随v v的增大而增大的增大而增大（此时（此时T T方向指向圆心）方向指向圆心）当当v v 时，时，T T为为当当 0 0v v 时，时，N N为为（2）如图所示，有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最高）如图所示，有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最高12离心运动：离心运动：0 F合合F向向匀速圆周运动：匀速圆周运动：F合合=F向向向心运动：向心运动：F合合F向向注意：这里的注意：这里的F合合为沿着半径（指向圆心）的合力为沿着半径（指向圆心）的合力离心运动：离心运动：0 F合合F向供向供需匀速圆周运动：需匀速圆周运动：F合合=F向供向供13小结小结1.1.掌握匀速圆周运动的运动特点；掌握匀速圆周运动的运动特点；2.2.理解描述匀速圆周运动的物理量及关系；理解描述匀速圆周运动的物理量及关系；3.3.学会学会分析生活中的分析生活中的圆周运动，利用圆周运圆周运动，利用圆周运动知识解决实际问题。动知识解决实际问题。小结小结1.掌握匀速圆周运动的运动特点；掌握匀速圆周运动的运动特点；141.1.如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在一起且同轴，半径一起且同轴，半径R RA A=R=RC C=2R=2RB B，皮带不打滑，皮带不打滑，则则V VA AV VB BV VC C=_=_；A AB BC C=_=_。RA RB RC 1：1：21：2：2小试一把1.如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在一起且同轴，半径如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在一起且同轴，半径RA152.2.如图，长为如图，长为L=0.5mL=0.5m，质量可忽略的杆，一端固定于，质量可忽略的杆，一端固定于0 0点，点，另一端连有质量为另一端连有质量为m=2kgm=2kg的小球它绕的小球它绕0 0点在竖直平面内做圆点在竖直平面内做圆周运动，当过最高点时，周运动，当过最高点时，(g=10m/s(g=10m/s2 2)（1 1）当）当v=1m/sv=1m/s时，球受到的弹力多大？方向？时，球受到的弹力多大？方向？（2 2）当）当v=4m/sv=4m/s时，球受到的弹力多大？方向？时，球受到的弹力多大？方向？解解:(1)当弹力为当弹力为0时，速度为时，速度为v0(2)(2)当当v v1 1=1m/s=1m/s时，球受到弹力向上时，球受到弹力向上(3)(3)当当v v2 2=4m/s,=4m/s,球受到向下的拉力球受到向下的拉力2.如图，长为如图，长为L=0.5m，质量可忽略的杆，一端固定于，质量可忽略的杆，一端固定于0点，点，163.3.用细绳系住小桶在竖直平面内做用细绳系住小桶在竖直平面内做“水流星水流星”表演，表演，转动半径为转动半径为1 m1 m，g g取取 ，求：为使小桶经过最，求：为使小桶经过最高点时水不流出，在最高点时的最小速率是高点时水不流出，在最高点时的最小速率是 。3.用细绳系住小桶在竖直平面内做用细绳系住小桶在竖直平面内做“水流星水流星”表演，转动半径为表演，转动半径为1174.4.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为度为v v，则下列说法中正确的是（，则下列说法中正确的是（）A.A.当以速度当以速度v v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力B.B.当以速度当以速度v v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力力的合力提供向心力C.C.当速度大于当速度大于v v时，轮缘挤压内轨时，轮缘挤压内轨 D.D.当速度小于当速度小于v v时，轮缘挤压外轨时，轮缘挤压外轨 4.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速18