1、圓周運動圓周運動復習課復習課圓周運動rv 物體運動的軌跡是弧形，或圓周的運動稱為圓周物體運動的軌跡是弧形，或圓周的運動稱為圓周運動。任意時間內通過弧長相等的圓周運動稱為運動。任意時間內通過弧長相等的圓周運動稱為勻速圓周運動。勻速圓周運動。運動性質：運動性質：定義：定義：變加速曲線運動變加速曲線運動(非勻變速曲線運動非勻變速曲線運動)描述圓周運動描述圓周運動的物理量：的物理量：線速度和角速度的關系：線速度和角速度的關系：Trtsv2Tt2線速度：線速度：周期周期T, 頻率頻率f, 轉速轉速n：角速度：角速度：(m/s)(rad/s)(s; Hz; r/s;)nnffT21，,3種常見的傳動方式1

2、.同軸轉動r rR RA AB B結論：角速度相同，線速度不同。轉動方向相同。o類似轉動：3種常見的傳動方式2.皮帶傳動ABRr線速度大小相同，角速度不同。轉動方向相同。結論：3.齒輪傳動結論：線速度大小相同，角速度不同。轉動方向相反。不打滑兩個有用的結論：皮帶上及輪子邊緣上各點的線速度相同同一輪上各點的角速度相同O1abcO2RaRcRb圓周運動向心力向心力向心加速度向心加速度大小：大小：物理意義：物理意義：方向方向總是指向圓心總是指向圓心rfrTrrvan222222)()(總是指向圓心。總是指向圓心。只改變速度的方向，不改變速度大小。只改變速度的方向，不改變速度大小。22224Trmrm

3、rvmmaFn由物體所受到的合力提供由物體所受到的合力提供描述速度方向變化快慢的物理量描述速度方向變化快慢的物理量來來源：源：方方向：向：大大小：小：作作用：用：注意：不是真實存在的，而是一種效果力。注意：不是真實存在的，而是一種效果力。方向：方向：處理圓周運動問題的一般步驟:1.明確研究對象，確定圓周運動的平面和圓心位置， 從而確定向心力方向；3.求出在半徑方向的合力，即向心力；4.根據向心力公式結合牛頓第二定律列方程求解。2.進行受力分析，畫出受力分析圖;OrmgF靜靜OFNOFTmgF合合FNmgmgFNrF靜靜ORF合合火車火車轉彎轉彎圓圓錐錐擺擺轉盤轉盤滾滾筒筒OrmgFNF合合圓臺

4、筒圓臺筒圓周運動非勻速非勻速圓周運動圓周運動勻速勻速圓周運動圓周運動角速度、周期、頻率不變，角速度、周期、頻率不變，線速度、向心加速度、向心力的大小不變，線速度、向心加速度、向心力的大小不變，方向時刻改變；方向時刻改變；合外力不指向圓心，與速度方向不垂直；合外力不指向圓心，與速度方向不垂直；合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直，合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直，且指向圓心。且指向圓心。合外力沿著半徑方向的分量提供向心力，改變速度方向；合外力沿著半徑方向的分量提供向心力，改變速度方向；沿著速度方向的分量，改變速度大小。沿著速度方向的分量，改變速度大小。特點：特點：性質：性質：變速運動；變

5、速運動； 非勻變速曲線運動；非勻變速曲線運動；條件：條件：向心力就是物體作圓周運動的合外力。向心力就是物體作圓周運動的合外力。當速率增大時，合外力與速度方向的夾角為銳角；當速率增大時，合外力與速度方向的夾角為銳角；反之，為鈍角。反之，為鈍角。OlOOFNmgFNmgmgFv2RmgFNmv2RFNmgmF1F2vv沿半徑方向沿半徑方向FnFF10垂直半徑方向垂直半徑方向 Ft F2小結：汽車過拱橋或凹橋 經凸橋最高點時由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力小于汽車的重力 當時，汽車對橋面無壓力 由牛頓第三定律可知，汽車對橋面壓力大于汽車的重力 n經凹橋最低點時最高點：F向向= G +FN2amr=

6、 G +FN當FN =02mvr= GFNG最低點1 1繩子模型：球在圓周運動過最高點時，輕繩繩子模型：球在圓周運動過最高點時，輕繩對小球只能產生沿繩收縮方向的拉力向下，對小球只能產生沿繩收縮方向的拉力向下，豎直平面內變速圓周運動豎直平面內變速圓周運動不能過最高點的條件：不能過最高點的條件：v v tangr外軌對車有向內的推力外軌對車有向內的推力車行駛的速度車行駛的速度vtangr內軌需使用向外的推力內軌需使用向外的推力F外軌、內軌均不受車的推力的作用外軌、內軌均不受車的推力的作用外軌外軌內軌內軌1 1、自行車轉、自行車轉彎時，稍一彎時，稍一傾斜就過去傾斜就過去了，摩托車了，摩托車轉彎傾斜度

7、轉彎傾斜度要大一些。要大一些。摩托賽車時摩托賽車時轉彎，傾斜轉彎，傾斜度更大，幾度更大，幾乎倒在地上。乎倒在地上。 問：什么力問：什么力提供向心力？提供向心力？向心力與傾向心力與傾斜度有關嗎？斜度有關嗎？有何關系？有何關系？背景問題：摩托車轉彎背景問題：摩托車轉彎解析解析：由地面對車的靜摩擦力提供車做圓周運由地面對車的靜摩擦力提供車做圓周運動的向心力。動的向心力。G車車N車車f（1）以車為研究對象）以車為研究對象（2）以人為研究對象）以人為研究對象轉彎時，人隨車一起做圓周運動，他的轉彎時，人隨車一起做圓周運動，他的向心力由重力和支持力的合力提供。向心力由重力和支持力的合力提供。G人人N人人F人

8、的傾斜度越大，傾角人的傾斜度越大，傾角越大，向心越大，向心力就越大。力就越大。rvmgmF2tan人 2 2、把一個小球放在玻璃漏斗里，晃、把一個小球放在玻璃漏斗里，晃動幾下漏斗，可以使小球沿光滑的漏動幾下漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內做勻速圓周運動斗壁在某一水平面內做勻速圓周運動（如圖）。小球的向心力是由什么力（如圖）。小球的向心力是由什么力提供的？提供的？是重力和漏斗壁對小球支持力的合力是重力和漏斗壁對小球支持力的合力提供的，則：提供的，則：cotmgF rvm2重力重力mg和夾角和夾角都是定值，所以當小都是定值，所以當小球的速度越大，它在漏斗中上升得就球的速度越大，它在漏斗

9、中上升得就越高，做圓周運動的半徑就越大。越高，做圓周運動的半徑就越大。探究情景：探究情景：FGN 想一想：想一想：如果漏斗的頂部變成如圖所示的圓柱如果漏斗的頂部變成如圖所示的圓柱形，當小球上升到圓柱部分時，繼續形，當小球上升到圓柱部分時，繼續增大小球的速度，小球還會往上升嗎？增大小球的速度，小球還會往上升嗎？為什么？為什么？不會。此時小球做圓周運動的向心力不會。此時小球做圓周運動的向心力由漏斗對它的彈力提供由漏斗對它的彈力提供GfN2mrN 當當 m m、r r 一定時，一定時，越大，所需要的越大，所需要的彈力就越大。彈力就越大。 飛車走壁飛車走壁: 馬戲團演員在表演飛車走壁時，人車在一個水平面馬戲團演員在表演飛車走壁時，人車在一個水平面上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運動，人車所受外上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運動，人車所受外力力G與靜摩擦力與靜摩擦力f平衡。車輪對墻壁的作用力為平衡。車輪對墻壁的作用力為N，墻，墻壁的反作用力壁的反作用力N就是人車所需向心力。應有就是人車所需向心力。應有 當當m、r一定時，一定時，越大，越大，N就越大。就越大。2mrN 做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，物體所做的逐漸遠離圓心的運動叫做離心運