1、 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一、請(qǐng)說出描述一、請(qǐng)說出描述勻速勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些？有哪些？ 線速度線速度v v角速度角速度周期周期T T頻率頻率f f轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n向心加速度向心加速度物理意義：物理意義：是描述線速度是描述線速度方向方向改變快慢改變快慢的物理量的物理量問1：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)？速度大小不變的變加速曲線運(yùn)動(dòng)速度大小不變的變加速曲線運(yùn)動(dòng)問2：描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的其它物理量中，哪些物理量是不變的？例例1 1：對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，正確的是（：對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，正確的是（ ）A A、物體在做勻速運(yùn)動(dòng)；、物體在做勻速運(yùn)動(dòng)；B B、物體在做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。、

2、物體在做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。C C、物體受到恒力作用；、物體受到恒力作用；D D、合力方向一定指向圓心的。、合力方向一定指向圓心的。E E、向心加速度越大，速度的方向改變?cè)娇?；、向心加速度越大，速度的方向改變?cè)娇?；F F、向心力是根據(jù)力的效果命名的；、向心力是根據(jù)力的效果命名的；G G、向心力只改變速度的方向，而不改變速度的大、向心力只改變速度的方向，而不改變速度的大小。小。DEFG例例2 2：用細(xì)線拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作：用細(xì)線拴著一個(gè)小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有下列說法（勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有下列說法（ ） 小球線速度大小一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷小球線速度大小一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷

3、小球線速度大小一定時(shí)，線越短越容易斷小球線速度大小一定時(shí)，線越短越容易斷 小球角速度一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷小球角速度一定時(shí)，線越長(zhǎng)越容易斷 小球角速度一定時(shí)，線越短越容易斷小球角速度一定時(shí)，線越短越容易斷計(jì)算地球上北緯計(jì)算地球上北緯600和赤道上的角速度和赤道上的角速度和線速度之比和線速度之比600名師一號(hào)名師一號(hào):P51 例例1圓周運(yùn)動(dòng)的問題關(guān)鍵是寫好圓周運(yùn)動(dòng)的問題關(guān)鍵是寫好向心力方程向心力方程小木塊小木塊A隨盤一起做隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)問問1：木塊受到幾個(gè)力木塊受到幾個(gè)力作用？作用？問問2：已知已知m,r, ，求求摩擦力摩擦力Ff=?問問3：若圓盤的角速度繼續(xù)增大，小物若圓盤

4、的角速度繼續(xù)增大，小物塊會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？塊會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？圓盤模型圓盤模型:ABC問問1：若若A、B、C三個(gè)物塊質(zhì)量相等，當(dāng)圓盤三個(gè)物塊質(zhì)量相等，當(dāng)圓盤的角速度逐漸增大，哪個(gè)物體先動(dòng)？的角速度逐漸增大，哪個(gè)物體先動(dòng)？問問2：A物體的質(zhì)量是物體的質(zhì)量是B、C質(zhì)量的質(zhì)量的2倍，那個(gè)倍，那個(gè)物體先動(dòng)？物體先動(dòng)？變化變化1：名師一號(hào)名師一號(hào):P51 例例3圓錐擺問問1：什么力提供向心力？圓周運(yùn)動(dòng)的半徑？什么力提供向心力？圓周運(yùn)動(dòng)的半徑？問問3：試比較單擺周期？試比較單擺周期？問問2：已知已知m,繩長(zhǎng)繩長(zhǎng)L, ,小球運(yùn)動(dòng)的周期？小球運(yùn)動(dòng)的周期？處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般思路：處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般思路：（1

5、）選擇研究對(duì)象）選擇研究對(duì)象（2）進(jìn)行受力分析，畫出受力圖；）進(jìn)行受力分析，畫出受力圖；（4）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)列方程）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)列方程（5）求解、檢驗(yàn)、說明）求解、檢驗(yàn)、說明（3）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫出圓軌跡，確定圓心，）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫出圓軌跡，確定圓心， 標(biāo)明向心加速度方向標(biāo)明向心加速度方向飛車走壁問題飛車走壁問題晃動(dòng)幾下，可晃動(dòng)幾下，可使小球沿光滑使小球沿光滑壁做勻速圓周壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)問問1：什么力提供向什么力提供向心力？圓周運(yùn)動(dòng)的心力？圓周運(yùn)動(dòng)的半徑？半徑？問問2：寫出向心力寫出向心力方程？方程？名師一號(hào)名師一號(hào):P51 例例2馬戲團(tuán)演員在表演飛車走壁時(shí)，人車在一個(gè)水平面馬

6、戲團(tuán)演員在表演飛車走壁時(shí)，人車在一個(gè)水平面上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知車與壁上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知車與壁之間的摩擦系數(shù)為之間的摩擦系數(shù)為 ，墻壁圓半徑為，墻壁圓半徑為R。車運(yùn)動(dòng)時(shí)角車運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度至少多大？速度至少多大？飛車走壁飛車走壁:當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，我們說時(shí)，我們說它做圓周運(yùn)它做圓周運(yùn)動(dòng)，那么是動(dòng)，那么是什么力提供什么力提供火車的向心火車的向心力呢？力呢？情景探究：火車轉(zhuǎn)彎情景探究：火車轉(zhuǎn)彎1.1.內(nèi)外軌道一樣高時(shí)內(nèi)外軌道一樣高時(shí)GFNF2.2.當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí)當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí)：?jiǎn)枺菏裁戳μ峁﹩枺菏裁戳μ峁┫蛐牧?？向心力？情景：情景：解析：解析：由地面?duì)

7、車的靜摩擦力提供圓周由地面對(duì)車的靜摩擦力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。運(yùn)動(dòng)的向心力。GFNFf（1）以整體為研究對(duì)象）以整體為研究對(duì)象（2）以人為研究對(duì)象）以人為研究對(duì)象轉(zhuǎn)彎時(shí)，人隨車一起做圓周運(yùn)動(dòng)，他的轉(zhuǎn)彎時(shí)，人隨車一起做圓周運(yùn)動(dòng)，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F人人F人的傾斜度越大，傾角人的傾斜度越大，傾角越大，向心力越大，向心力就越大。就越大。rvmmgF2tan 4、重要實(shí)例分析、重要實(shí)例分析（豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)）豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)） 豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，是典型的變速圓豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，在中學(xué)物理中只研究物體通過最高點(diǎn)

8、周運(yùn)動(dòng)，在中學(xué)物理中只研究物體通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況，并經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。和最低點(diǎn)的情況，并經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。（1）細(xì)繩模型）細(xì)繩模型：Ov1v2（2）輕桿問題：）輕桿問題：v1v2cba雷同模型：雷同模型：雷同模型雷同模型細(xì)管子問題細(xì)管子問題球穿在環(huán)上球穿在環(huán)上 例、例、 abc是一個(gè)半徑為是一個(gè)半徑為R的半圓形光滑軌道，的半圓形光滑軌道，置于豎直平面內(nèi)，其最低點(diǎn)置于豎直平面內(nèi)，其最低點(diǎn)a與光滑斜軌道相與光滑斜軌道相連，今有一個(gè)質(zhì)量為連，今有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在斜軌道上靜的小球，在斜軌道上靜止釋放，然后滑上軌道止釋放，然后滑上軌道abc，到達(dá)最高點(diǎn)，到達(dá)最高點(diǎn)c時(shí)，時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫η?/p>

9、好為零。則小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?。則 : 1）小球最）小球最初離初離a點(diǎn)多高處？點(diǎn)多高處？2）小球運(yùn)動(dòng)到）小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力？點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力？3） 物體從物體從c點(diǎn)脫離軌道后做什么運(yùn)動(dòng)？點(diǎn)脫離軌道后做什么運(yùn)動(dòng)？知識(shí)點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能、平拋運(yùn)動(dòng)機(jī)械能、平拋運(yùn)動(dòng)cba 汽車在拱橋上前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為汽車在拱橋上前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為R，當(dāng)它經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)速度為當(dāng)它經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)速度為v，分析汽車過橋的，分析汽車過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力？最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力？背景問題：汽車過橋的問題背景問題：汽車過橋的問題 根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度根據(jù)上面的分析可以

10、看出，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)越大，汽車對(duì)橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？2 2、請(qǐng)你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的、請(qǐng)你根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力（如圖）。這時(shí)的壓力比汽車對(duì)橋的壓力（如圖）。這時(shí)的壓力比汽車的重量大還是??？的重量大還是??？GF例：一汽車在丘陵地帶勻速行駛，由于輪胎太例：一汽車在丘陵地帶勻速行駛，由于輪胎太舊，途中爆胎，問最可能爆胎的地帶是舊，途中爆胎，問最可能爆胎的地帶是（ ）abcdOrmM例、在質(zhì)量為例、在質(zhì)量為M M的電動(dòng)機(jī)上，的電動(dòng)機(jī)上，裝有質(zhì)量為裝有質(zhì)量為m m的偏心輪，飛的偏心輪，飛輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離為輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離為r r