专题十匀速圆周运动及其应用
匀速圆周运动 -
匀速圆周运动1. 引言匀速圆周运动是物体在一个固定半径的圆形轨道上均匀运动的现象。
在匀速圆周运动中,物体保持恒定的速度,而其方向则不断改变,一直保持向心方向。
本文将介绍匀速圆周运动的相关概念、公式和实际应用。
2. 理论基础在匀速圆周运动中,物体在圆形轨道上运动,速度大小保持不变,但其方向随时间改变。
根据牛顿第一定律,物体将沿着保持匀速的路径继续运动,直到受到外力的作用。
3. 相关概念3.1 圆周运动圆周运动是物体在一个固定半径的圆形轨道上运动。
在圆周运动中,物体的速度大小保持不变,但其方向不断改变。
物体在轨道上运动的轨迹是一个圆,被称为圆周运动。
3.2 角速度角速度是描述物体在圆周运动中旋转快慢的物理量。
它表示单位时间内物体绕圆心旋转的角度。
角速度的单位通常为弧度/秒(rad/s)。
3.3 周期周期是描述匀速圆周运动的时间间隔的物理量。
它表示物体绕圆周运动一周所需要的时间。
周期的单位通常为秒(s)。
3.4 频率频率是描述匀速圆周运动每单位时间内发生的周期次数的物理量。
它表示每秒钟发生的周期次数。
频率的单位通常为赫兹(Hz)。
4. 相关公式在匀速圆周运动中,存在一些基本的公式来描述物体的运动情况:4.1 弧长公式匀速圆周运动中,物体在单位时间内所走过的弧长与物体的平均速度成正比。
弧长公式可以表示为:s = r * θ其中,s表示弧长,r表示圆的半径,θ表示物体在单位时间内所旋转的角度。
4.2 速度公式匀速圆周运动中,物体的速度大小保持不变,且始终指向圆心。
速度公式可以表示为:v = r * ω其中,v表示速度大小,r表示圆的半径,ω表示角速度。
4.3 周期和频率公式匀速圆周运动中,物体围绕圆周运动的周期和频率可以通过以下公式计算:T = 2π / ωf = 1 / T其中,T表示周期,ω表示角速度,f表示频率。
5. 实际应用匀速圆周运动在生活和科学研究中有许多实际应用。
以下是匀速圆周运动的一些实际应用:•天体运动:行星、卫星等天体的运动可以描述为匀速圆周运动。
圆周运动规律及应用+答案
圆周运动的规律及其应用一、 匀速圆周运动的基本规律1.匀速圆周运动的定义:作 的物体,如果在相等时间内通过的 相等,则物体所作的运动就叫做匀速圆周运动。
2.匀速圆周运动是:速度 不变, 时刻改变的变速运动;是加速度 不变, 时刻改变的变加速运动。
3.描述匀速圆周运动的物理量 线速度:r Tr t s v ωπ===2,方向沿圆弧切线方向,描述物体运动快慢。
角速度:Tt πθω2== 描述物体转动的快慢。
转速n :每秒转动的圈数,与角速度关系n πω2= 向心加速度: v r rv a ωω===22描述速度方向变化快慢,其方向始终指向圆心。
向心力:向心力是按 命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的 是使物体产生 ,它就是物体所受的向心力.向心力的方向总与物体的运动方向 ,只改变线速度 ,不改变线速度 .==ma F v m r m rv m ωω==22。
二、 匀速圆周运动基本规律的应用【基础题】例1:上海锦江乐园新建的“摩天转轮”,它的直径达98m ,世界排名第五,游人乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25min.下列说法中正确的是 ( )A . 每时每刻,每个人受到的合力都不等于零 B. 每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C. 乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D. 在乘坐过程中每个乘客的线速度保持不变【同步练习】1.一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是( )A .线速度B . 角速度C .向心加速度D .合外力2.质量一定的物体做匀速圆周运动时,如所需向心力增为原来的8倍,以下各种情况中可能的是( )A. 线速度和圆半径增大为原来的2倍B. 角速度和圆半径都增大为原来的2倍C. 周期和圆半径都增大为原来的2倍D. 频率和圆半径都增大为原来的2倍3.用细线将一个小球悬挂在车厢里,小球随车一起作匀速直线运动。
当突然刹车时,绳上的张力将( )A. 突然增大B. 突然减小C. 不变D. 究竟是增大还是减小,要由车厢刹车前的速度大小与刹车时的加速度大小来决定4.汽车驶过半径为R 的凸形桥面,要使它不至于从桥的顶端飞出,车速必须小于或等于( )A. 2RgB. RgC. Rg 2D. Rg 35.做匀速圆周运动的物体,圆半径为R ,向心加速度为a ,则以下关系式中不正确的是( )A. 线速度aR v =B. 角速度R a =ωC. 频率R a f π2=D. 周期aR T π2= 6.一位滑雪者连同他的滑雪板共70kg ,他沿着凹形的坡底运动时的速度是20m/s ,坡底的圆弧半径是50m ,试求他在坡底时对雪地的压力。
匀速圆周运动应用PPT优选课件
桥最低点时对桥的压力(如图)。
这时的压力比汽车的重量大还是小?
G
解析: 汽车竖直方向受两个力:G、F
mv 2 F–G= r
mv 2 F=G+ r
F’=F > G 超重
2020/10/18F越大,轮胎的形变越大,易爆胎 9
运用向心力公式解题的步骤:
(1)明确研究对象,确定它在哪个平面内做圆周 运动,找到圆心和半径。
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第六节
匀速圆周运动的实例分析
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教学目标:
1、进一步理解向心力是物体沿
半径方向的合外力。
2、进一步理解向心力、向心加
速度的公式也适用于变速圆周运动
(各物理量必须为同一时刻的瞬时
值)。
3、会在具体问题中分析向心力
的来源。
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实例分析:
实例1、火车转弯:
解答: 由地面
对车的静摩 擦力提供
有关系, 倾斜度越大, 向心力越大
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作业:
P98 4、5
4、补充:汽车以多大的速 度驶Leabharlann 桥顶时,汽车对桥面的压力为零?
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课堂练习:
1、用绳系一个小球,使它在光滑水平桌面上 做匀速圆周运动,小球受几个力的作用?有人 说,受4个力的作用:重力、桌面的支持力、 绳的拉力、向心力。这种分析对吗?为什么?
解析: a:选汽车为研究对象
b:对汽车进行受力分析:受到重力和
桥对车的支持力
c:上述两个力的合力提供向心力、且
向心力方向向下
mv 2
d:建立关系式:F向=G-F1= r
匀速圆周运动
匀速圆周运动匀速圆周运动是物体沿着一个固定半径的圆周以恒定的速度运动。
这种运动在日常生活中随处可见,例如行人在公园散步、地球绕太阳运动等。
本文将从物体的路径、速度、加速度以及相关物理应用等多个方面进行探讨和解析。
首先,匀速圆周运动中物体的路径是一个圆周。
无论是小球在弹弓中飞行,还是地球绕太阳运动,物体都会形成一个完整的圆形轨迹。
这个圆周的半径是固定的,即物体离圆心的距离。
在匀速圆周运动中,物体沿着圆周运动,始终保持与圆心的距离不变。
其次,匀速圆周运动中物体的速度是恒定的。
这意味着物体在圆周上任意一点的速度大小是相同的,方向也相同。
以人在公园散步为例,无论是在起点、中间还是终点,我们的步伐节奏都是一样的。
同样地,在地球绕太阳运动中,地球上的任何一个地方(除了极点)都以相同的速度绕着太阳旋转。
然而,尽管速度恒定,匀速圆周运动的物体仍然存在加速度。
加速度的方向始终垂直于速度的方向,指向圆心。
这是因为物体的速度不断改变,尽管速度大小保持不变,但方向不同,所以需要一个向心加速度来保持物体沿着圆周运动。
这个向心加速度的大小取决于物体的质量和圆周的半径,可以通过公式 a = v²/r 来计算,其中 a 是向心加速度,v 是物体的速度,r 是圆周的半径。
匀速圆周运动在生活中有许多实际应用。
例如,汽车在转弯时会受到向心力的作用,向心力的大小取决于车辆的速度和转弯的半径。
为了保持安全,驾驶员需要根据道路的情况和车辆的性能选择合适的速度。
同样地,摩天轮的运动也是匀速圆周运动的一个例子,乘客会体验到向心力带来的刺激感。
除了物理学,匀速圆周运动还与数学和工程学等学科有关。
在数学中,圆周运动可以用三角函数来描述。
通过计算圆周上的坐标和角度,我们可以确定物体在任意一点的位置。
在工程学中,匀速圆周运动常常被用于设计和分析机械系统,例如汽车转向、旋转机械等。
总之,匀速圆周运动是物体以恒定速度沿着一个固定半径的圆周运动。
匀速圆周运动
匀速圆周运动当一质点或物体绕某一固定点做圆周运动,且平均角速度恒定时,我们称之为匀速圆周运动。
这种运动形式常见于多种物理现象中,如行星绕太阳运动、卫星绕地球运动等。
1. 性质1.1 运动方向恒定:质点在做匀速圆周运动时,偏向心力与速度方向垂直,使得质点沿圆周运动。
因此,质点在对运动方向有影响的外力作用下,运动方向仍旧呈现恒定的状态。
1.2 角速度恒定:匀速圆周运动中,角速度ω始终为常数,其大小由圆周运动的半径r、线速度v以及ω的定义式ω=v/r共同决定。
当半径和线速度均恒定时,角速度也随之恒定。
1.3 周期是固定的:由于角速度ω为恒定值,周期T也将是不变的。
周期可以被定义为质点在做一圆周运动中所需的时间,或者是一个圆周运动完成的次数。
2. 公式2.1 匀速圆周运动的周期公式:T=2πr/v其中,T代表圆周运动的周期,r代表圆周的半径,v代表线速度。
2.2 线速度与半径之间的关系:v=rω其中,v代表线速度,r代表半径,ω代表角速度。
2.3 运动的加速度公式:a=v²/r其中,a代表质点在圆周运动中的加速度,v代表线速度,r代表半径。
3. 应用匀速圆周运动在现实中的应用非常广泛。
在天体物理学中,行星绕太阳运动和卫星绕地球运动都属于匀速圆周运动,并被广泛应用于天体运动的研究。
此外,在众多机械设备中,旋转部件的运动也往往是匀速圆周运动,例如发动机的曲轴运动、水泵的叶轮运动等。
4. 总结匀速圆周运动是一种常见的运动形式,其关键特征是角速度、周期和运动方向的稳定性。
通过理解匀速圆周运动的性质和公式,我们可以更好地应用它们于实际场景,加深对物理学基础知识的理解。
匀速圆周运动的实例分析
匀速圆周运动的实例分析运动是物理学研究的重要方向,其中圆周运动,作为一种常见的运动形式,被广泛应用于各种物理学问题的研究中。
匀速圆周运动是指物体在圆周运动过程中,以恒定的速度绕圆周做匀速运动。
本文将通过实例分析,介绍匀速圆周运动的相关概念和实际应用。
1.实例分析假设有一质点在平面内绕一个半径为R的圆做匀速圆周运动,其速率为v。
我们来分析一下这个运动的相关物理量。
首先,介绍一下圆周运动的基本概念。
我们用质点做匀速圆周运动时,最基本的两个物理量是圆周运动的角速度ω和线速度v,它们之间的关系是:v = Rω。
圆周运动的周期T和频率f分别满足:T =2πR/v,f=1/T。
其次,我们来分析一些关于匀速圆周运动的性质。
在匀速圆周运动中,物体所受到的合力方向始终指向圆心,称为向心力;而切向速度始终保持不变,称为切向速度。
向心力的大小为F = mv²/R,其中m为物体质量。
顺便提一下,由于向心力的方向总是指向圆心,故物体的运动轨迹是一个圆形或弧形。
接下来,我们来看一个具体的实例,来更加深入地理解匀速圆周运动的相关概念。
2.实际应用例如,一个人手中握着一只小球,做匀速圆周运动,可以模拟地球绕太阳做的匀速圆周运动。
我们来计算一下这个小球的相关物理量。
假设这个小球的质量为m,半径为R,匀速圆周运动的速度为v。
根据向心力的定义,我们可以列出这个小球所受到的向心力的公式:F = mv²/R。
接下来,我们用圆周运动的角速度ω和线速度v,来表示小球的向心力F。
由于v = Rω,所以ω = v/R。
将ω代入向心力的公式中,可以得到:F = mω²R。
在这个例子中,我们可以用向心力的公式,计算出这个小球所受到的向心力。
当然,我们也可以通过小球的运动轨迹计算出小球所受到的向心力。
这个小球做匀速圆周运动时,其运动轨迹是一个圆形或弧形,因此我们可以用圆的相关公式计算出小球的向心力。
除此之外,对于圆周运动,还有许多其他的实际应用。
匀速圆周运动应用课件
物理学中匀速圆周运动的应用
1
离心力测量
匀速圆周运动可以用于测量离心力的
血液分离
2
大小和方向,这在一些实验中非常有 用。
匀速圆周运动可用于离心机,将血液
中的不同成分分离出来,有助于医学
诊断和研究。
3
航天器轨道
航天器的轨道通常采用匀速圆周运动, 这种运动方式能够确保航天器稳定地 绕行地球或其他天体。
匀速圆周运动的实际例子
摩天轮
摩天轮是一个很好的例子,乘 客在摩天轮上经历的运动是匀 速圆周运动。
洗衣机
洗衣机中的滚筒在工作时采用 匀速圆周运动,以达到更好的 清洁效果。
卫星轨道
卫星绕行地球的轨道通常为匀 速圆周运动,这样能够确保其 保持稳定的位置。
匀速圆周运动的公式和计算
匀速圆周运动的公式包括周长、速度、角速度和离心加速度等。这些公式可以用于计算圆周运动中的各 种物理量。
匀速圆周运动与万有引力定律
匀速圆周运动与万有引力定律密切相关。天体围绕大质量物体运动时,其轨道通常是匀速圆周运动。
匀速圆周运动与调和振动的关系
匀速圆周运动与调和振动之间存在一些相似之处,它们都是一种周期性的运动。因此,我们可以将匀速 圆周运动与调和振动进行类比和比较。
匀速圆周运动应用ppt课件
在这个PPT课件中,我们将深入了解匀速圆周运动的定义和原理,并探讨它 在物理学中的应用和实际例子。
匀速圆周运动的定义和原理
匀速圆周运动是指在相同时间内,物体沿着圆形路径以相同的速度运动。它的原理在于物体在圆周运动 中受到向心力的作用,使其保
《匀速圆周运动》课件
在钟表中,时针、分针和秒针均以恒 定的角速度进行转动,形成匀速圆周 运动。它们的线速度大小也保持不变 ,但方向时刻改变。
电风扇叶轮的转动
总结词
电风扇叶轮的转动也是一种匀速圆周运动,其角速度和线速度保持恒定。
详细描述
电风扇叶轮在旋转时,其角速度和线速度均保持恒定,使得风扇叶片在旋转过程中始终保持匀速运动 。
《匀速圆周运动》ppt课件
目 录
• 匀速圆周运动的基本概念 • 匀速圆周运动中的物理量 • 匀速圆周运动的公式和定理 • 匀速圆周运动的实例分析 • 匀速圆周运动的应用
01
匀速圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
总结词
描述物体绕圆心做曲线运动
详细描述
圆周运动是指物体围绕一个固定点做曲线运动,这个固定点称为圆心,曲线称 为圆周。
02
匀速圆周运动中的物理量
线速度
01
02
03
04
定义
质点沿圆周运动,在任意时刻 ,质点在圆周上所对应的弧长
与所用时间的比值。
公式
$v = frac{s}{t}$,其中s为质 点在t时间内所经过的弧长。
物理意义
描述质点在圆周上运动的快慢 程度。
方向
质点在圆周上运动时,线速度 方向时刻改变,始终沿着圆周
公式
$F_{n} = mfrac{v^{2}}{r}$,其中m为质点 的质量。
来源
向心力可以由重力、弹力、摩擦力等提供, 具体来源取决于圆周运动的情境。
03
匀速圆周运动的公式和定 理
周期和频率
总结词
描述圆周运动物体完成一个周期所需的时间和单位时间内完 成的周期数。
详细描述
周期是指圆周运动物体完成一个周期所需的时间,用希腊字 母表示。频率是指单位时间内完成的周期数,用字母f表示。 两者之间的关系是倒数关系,即T=1/f。
匀速圆周运动(含动画)PPT优秀课件
5
三、描述匀速圆周运动快慢的 物理量
1.线速度
①物理意义:描述物体沿圆周 运动的快慢
②大小:v=s/t ③单位:m/s
④方向:沿圆周该点的切线方向 ⑤ 特点:大小不变,方向时刻改变
6
2.角速度 ①定义:连接质点到圆心的半
径转过的角度φ跟所 用时间t的比值
②公式: /t ( 圆心角)
③物理意义:描述质点转动的快慢 ④单位:弧度/秒 (rad/s) ⑤匀速圆周运动是角速度恒定不变的圆周运动。
12
B
练习1.如图为一皮带传动装置,在传动过 程中皮带不打滑。试比较轮上A、B、C三 点的线速度、角速度大小。(R1〉R2)
vA vB vC wB wA wC
13
练习2: 已知:rA=rC=2rB 求:ωa: ωb: ωc=?
va: vb: vc: =?
a●
●
A
c
●Leabharlann ●b●B C14练习:如图所示,地球半径为R,试计算赤道 上的A点与北纬450的B点以及南纬600的C点 的角速度之比是多大?线速度之比又是多大?
线速度 2 角速度
二者关系
实例探究
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生活中的 圆周运动
一、认识圆周运动
如果质点的运动轨迹是圆周,那么这一质点的运动就 叫做圆周运动。例如:风扇边缘的一点和小球。
4
二、匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如 果在相同的时间里, 经过的圆弧长度相等, 这种运动叫做匀速圆 周运动。
△t
0
相等的时间内通过 的圆弧长度相同
v与T的关系: w与T的关系: V与w的关系:
v 2r
T
w 2
T
vw r
9
小结:匀速圆周运动的特点
圆周运动的规律及其应用 知识点总结与典例(最新)
圆周运动的规律及其应用知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一 匀速圆周运动及描述1.匀速圆周运动(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相等,就是匀速圆周运动。
(2)特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动。
(3)条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
2.描述圆周运动的物理量物理量 意义、方向公式、单位 线速度(v )①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量 ②是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切 ①v =Δs Δt =2πr T ②单位:m/s 角速度(ω)①描述物体绕圆心转动快慢的物理量 ②中学不研究其方向①ω=ΔθΔt =2πT ②单位:rad/s 周期(T )和转速(n )或频率(f )①周期是物体沿圆周运动一周的时间 ②转速是物体单位时间转过的圈数,也叫频率①T =2πrv 单位:s ②n 的单位:r/s 、r/min ,f 的单位:Hz向心加速度(a )①描述速度方向变化快慢的物理量 ②方向指向圆心①a =v 2r =rω2 ②单位:m/s 23.线速度、角速度、周期、向心加速度之间的关系 (1)v =ωr =2πT r =2πrf .(2)a n =v 2r =rω2=ωv =4π2T 2r =4π2f 2r . 知识点二 匀速圆周运动的向心力1.向心力的理解 (1)作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小。
(2)大小F =m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r =mωv =4π2mf 2r 。
(3)方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力。
(4)来源向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供。
2.离心现象(1)现象做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。
(2)受力特点①当F n=mω2r时,物体做匀速圆周运动。
匀速圆周运动一圆周运动的基本规律及应用
4.3圆周运动(一)圆周运动的基本规律及应用(教案)一.描述圆周运动的物理量 1.线速度v(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
(2)方向:沿圆弧在该点的切线方向 (3)大小:v==2.角速度 ω(1)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
(2)大小:大小:ω=Ttπφ2=∆∆,单位rad/s3.周期T 、转速n(1)作圆周运动的物体运动一周所用的时间,叫周期(2)作圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速 4.向心加速度a(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢 (2)大小:a =ππω442222===r T r rv2f 2r(3)方向:总指向圆心,所以不论a 的大小是否变化,它都是个变量 5.向心力F(1)作用效果:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,因此向心力不做功。
(2)大小:R f m R Tm R m R v m ma F 22222244ππω=====向(3)方向:总指向圆心,向心力是个变力点评:“向心力”是一种效果力。
任何一个力,或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以作为向心力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。
“向心力”不一定是物体所受合外力。
做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。
做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变。
(3)向心力来源:①在重力场中天体运动:F 万=F 心②在匀强磁场中—带电粒子的匀速圆周运动: F 洛=F 心 ③在电场中—原子核外电子绕核的旋转运动: F 库= F 心 ④在复合场中—除洛仑兹力外其他力的合力为零且F 洛=F 心⑤其他情境中—光滑水平面内绳子拉小球做匀速圆周运动: F 拉=F 心6.v 、ω、T 、f 的关系v=Trπ2=ωr=2rf点评: 、T、f,若一个量确定,其余两个量也就确定了,而v还和r有关。
匀速圆周运动实例分析课件
游乐设施中的过山车、旋转木马 等都利用了匀速圆周运动的原理
。
当乘客坐在过山车上,受到重力 和过山车的支持力的作用,同时 受到向心力的作用,使过山车沿
圆周轨道做匀速运动。
旋转木马的转动也是通过向心力 的作用,使木马围绕中心轴做匀
速圆周运动。
天体运动中的匀速圆周运动
天体运动中,地球围绕太阳做匀速圆周运动,同时地球的自转也是匀速圆周运动。
科技发展推动了新型材料和设 备的研发,为匀速圆周运动的 应用提供了更多的可能性。
科技发展促进了信息交流和合 作,使得全球范围内的匀速圆 周运动研究得以共享和共同进 步。
未来可能的应用领域
太空探索
随着人类对太空的探索不断深入 ,匀速圆周运动在太空船的轨道 设计和控制等方面将有更广泛的
应用。
精密仪器制造
向心力的来源与计算
总结词:概念混淆
详细描述:学生常常混淆向心力的来源和计算方法。实际上,向心力是由物体受到的合外力充当,其大小为 F = m(v^2/r), 其中 m 是物体的质量,v 是物体的速度,r 是物体做圆周运动的半径。
离心现象与向心现象
总结词:理解偏差
详细描述:学生对于离心现象和向心现象的理解存在偏差。实际上,当合外力不足以提供向心力时, 物体将做离心运动;而当合外力大于所需的向心力时,物体将做向心运动。
加强国际合作和交流 ,共同推进匀速圆周 运动的研究和应用。
谢谢聆听
公式与定理
01
线速度公式
$v = frac{s}{t}$,其中$s$是物体在时间$t$内通过的弧 长。
02
角速度公式
$omega = frac{theta}{t}$,其中$theta$是物体在时 间$t$内转过的角度。
如何应用匀速圆周运动的知识解决实际问题教案
如何应用匀速圆周运动的知识解决实际问题一、教学目标1、知道匀速圆周运动的概念和性质。
2、掌握如何应用匀速圆周运动的知识解决实际问题。
二、教学重点掌握匀速圆周运动的公式和应用。
三、教学难点如何将匀速圆周运动的理论知识应用于实际问题的解决。
四、教学内容匀速圆周运动是物体在平面内绕着一个固定点做圆周运动,并且运动速度大小不变,即速度大小为常量。
根据匀速圆周运动的性质,可以推导出如下公式:1、圆周运动的角速度公式:ω=v/r其中,ω表示角速度,v表示线速度(即物体运动的速度),r表示圆轨道的半径。
2、圆周运动的角位移公式:θ=ωt其中,θ表示角位移,t表示时间,单位为秒。
3、圆周运动的加速度公式:a=v²/r其中,a表示加速度,v表示线速度,r表示圆轨道的半径。
根据以上的公式,可以将匀速圆周运动的理论知识应用到实际问题的解决中,例如:1、运动员跑圆场:当运动员跑圆场时,实际上是在做匀速圆周运动,可以根据匀速圆周运动的公式计算出运动员的角速度、角位移和加速度。
在训练中,可以通过掌握匀速圆周运动的知识,设计出更科学、合理的训练方案。
2、汽车在山路转弯:当汽车在山路上转弯时,实际上也是在做匀速圆周运动。
根据匀速圆周运动的公式,可以计算出汽车的角速度、角位移和加速度,从而合理地控制转弯的方向和速度,确保安全行驶。
3、机械设备旋转:许多机械设备都需要旋转,在设计和制造这些机械设备时,需要考虑到匀速圆周运动的知识,根据匀速圆周运动的公式,计算出旋转的角速度、角位移和加速度,从而确定机械设备的转速和性能。
四、教学方法本节课涉及到大量的公式计算和实际问题的解决,需要采用灵活多样的教学方法,包括理论讲解、案例分析、实验探究和课堂互动等。
五、教学建议1、要强调理论与实践相结合:通过理论知识的讲解,让学生掌握匀速圆周运动的概念和性质,同时也需要通过实际问题的解决,让学生学会将理论知识应用于实践。
2、注重案例引导:通过实际案例的分析与讨论,激发学生的兴趣和思维,培养解决实际问题的能力。
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2.物体做离心运动的轨迹可能为直线或曲线:
①若外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力 时,物体到圆心的距离就不能维持不变,而要逐渐增 大使物体沿螺旋线远离圆心,轨迹为曲线(如图中b 轨迹)。
2.方向:始终沿着半径指向圆心,与线速度垂直, 时刻变化.
3.向心力的作用:只改变速度的方向,不改变速 度的大小.
4.向心力是效果力.在对物体进行受力分析时, 不能认为物体多受了个向心力.向心力是物体 受到的某一个力或某一个力的分力或某几个 力的合力.
5.大小:
F
v2 m
m 2 r
m( 2
)2 r
(1)大小: v s (s是t时间内通过的弧长) t
(2)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢
例题2:比较图中A、B两点的线速度的大小关系 有( )
A.A点的线速度大于B点的线速度
B.A点的线速度小于B点的线速度
C.A、B两点的线速度大小相等
D.A、B两点的线速度相等
A
B
2.角速度: 物体在某段时间内通过的角度与所用 时间的比值.
C.P点的角速度比Q 点的角速度大
D.P点的线速度比Q 点的线速度大
例题4(2010年广东试题)如图所示,细杆 上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转 动,下列说法正确的是( )
A.a、b两球角速度相等 B.a、b两球线速度相等 C.a球的线速度比b球的大 D.a球的角速度比b球的大
3.周期T、频率f: 做圆周运动的物体运动一周所用的时间,叫
(1) 大小:
anvr2
2r(2)2r
T
(2)方向: 总指向圆心,时刻变化 (3)物理意义:描述线速度方向改变的快慢
例题5 :关于向心加速度的物理意义,下列说法 正确的是( )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢 B.它描述的是线速度大小变化的快慢 C.它描述的是角速度变化的快慢 D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
②若物体所受的外力提供向心力突然消失,物体将 沿着切线方向远离圆心而去,轨迹为直线(如图 中a轨迹)
例题3:(2010年广东试题)下列属于离心现象 的是( )
A.投篮球
b
a
B.投掷标枪
C.用洗衣机脱去湿衣服中的水
D.旋转雨伞
c
o
p
F
例题5(2010年广东试题)如图所示,飞机 在竖直水平内俯冲又拉起,这一过程可以 看作匀速圆周运动,在最低点,飞行员对 座椅的压力为F,设飞行员所受重力G,则 飞机在最低点时( )
例题1:质点做匀速圆周运动则: ( ) A.在任何相等时间里,质点的位移都相等 B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相
等
C.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半 径转过的角度都相等
D.以上说法均不正确
考点二:描述匀速圆周运动快慢的物理量
1.线速度: 物体在某时间内通过的弧长与所用 时间的比值.
A.F=0 B. F<G C.F=G D.F>G
结语
谢谢大家!
(1)大小: ( 是t时间内半径转过的圆心角) t
(2)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢
例题:(09年广东试题) 如图4 所示,由于地球 的自转,地球表面上P、Q两点均绕地球自 转轴做匀速圆周运动,对于P、Q 两点的运 动,下列说法正确的是( )
A.P 、Q 两点的线速度大小相等
B.P、Q两点的角速度大小相等
r
T
例2 .(2009广东试题)如图2 ,一个圆盘在水 平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动,盘
上一小物体相对圆盘静止,随圆盘一起运
动。关于这个物体受到的向心力,下列说 法中正确的是:( )
A.向心力方向指向圆盘中心
B.向心力方向与物体的速度方向相同
C.向心力方向与转轴平行
D.向心力方向保持不变
6.向心加速度: 做匀速圆周运动的物体,加速度 方向指向圆心, 这个加速度叫向心加速度
周期;
单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫频 率,即周期的倒数(f=1/T)
4. v、、T、f 的关系:
v2r r2rf
T
匀
速
说明:两个有用的结论:
圆
周
①皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同
运
动
②同一轮上各点的角速度相同
a
Ra
O1
c
Rb
Rc
O2
b
考点三:向心力与向心加速度
1.向心力定义:做匀速圆周运动的物体所需要的 合外力,其作用效果是改变线速度的方向.