内容正文:
第六章 圆周运动知识梳理
第1节 圆周运动
1、 线速度
(一)线速度大小和方向
1.定义:质点做圆周运动通过的 和所用 的比值叫做线速度的大小。
2.大小:v= ;单位: 。
3.方向:沿圆周在该点的 方向上,与半径 。
(二)匀速圆周运动
1.定义:如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处 ,这种运动叫做匀速圆周运动。
2.匀速圆周运动是 运动。
二、角速度
1.定义:质点所在的半径转过的 和所用 的比值。
2.公式:ω= 。
3.理解:描述圆周运动转动 的物理量,角速度越大,转动的 。
4.单位: 或 s-1
5.匀速圆周运动是 的圆周运动。
三、周期
1.周期
(1)定义:做匀速圆周运动的物体,转过 所用的时间,用T表示。
(2)单位:
(3)周期越大,运动的越 。
2.转速
(1)定义:表示的是物体在单位时间内转过的 。
(2)单位: (r/s)或转/分(r/min)
(3)转速越大,运动的越 。
(4)转速和周期关系:n=
四、线速度与角速度的关系
1.线速度与角速度的关系:v=
2.线速度、角速度与周期、转速的关系:v= ;ω= ;v= ;ω= 。
3.传动装置及其特点
同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B两点在同轴的一个圆盘上
两个轮子用皮带连接,A、B两点分别是两个轮子边缘的点
两个齿轮轮齿啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点
特点
角速度、周期
线速度大小
线速度大小
转动方向
相同
相同
相反
规律
线速度与半径成正比:
=
角速度与半径成反比:
= 。
周期与半径成正比:
=
角速度与半径成反比:= 。周期与半径成正比:=
第2节 向心力
一、向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向 的合力,这个合力叫做向心力。
①方向时刻发生 (始终指向 且与速度方向 )
②向心力的作用:只改变线速度的 不改变速度
③向心力是根据力的作用 来命名的,它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
2.向心力的来源:可以是 、 、 等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时,由 提供向心力。
3.向心力大小计算公式:Fn= = = 。
二、用向心力演示器探究向心力的大小
1.实验器材:
2.实验原理:
匀速转动手柄,使变速塔轮以及长槽和短槽和槽内的小球随之匀速转动,使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺。根据标尺上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
3.实验探究:采用 法,进行分组实验。
第3节 向心加速度
一、匀速圆周运动的加速度方向
1.向心加速度:做匀速圆周运动的物体加速度指向 ,与速度方向始终 ,因此也称为向心加速度。
2.方向:指向 ,与速度方向始终 。
3.作用:只改变速度的 ,不改变速度的 。
4.性质:匀速圆周运动是加速度方向时刻变化的 曲线运动。
二、匀速圆周运动的加速度大小
1.向心加速度大小:an= = = 。
2.物理意义:描述速度方向变化的 。
3.单位:m/s2
第4节 生活中的圆周运动
一、火车转弯
1.内外轨一样高:火车转弯时,外侧车轮的轮缘挤压 ,使外轨发生 ,外轨对轮缘的 是火车转弯所需向心力的主要来源(如图甲所示)
甲 乙
2.外轨高于内轨:如果在弯道处使外轨略高于内轨(如图乙所示),火车转弯时铁轨对火车的支持力FN的方向不再是 的,而是斜向弯道的 ,它与重力G的合力指向 ,为火车转弯提供了一部分向心力。
3.适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力FN的 来提供。
二、汽车过拱形桥
汽车过拱形桥
汽车过凹形路面
受力
分析
向心力
=m
=m
对桥的压力
FN′=
FN′=
结论
汽车对路