圆周运动知识点总结.docx
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圆周运动知识点总结
圆周运动知识点总结
1.高中物理必修2曲线运动学问点总结
1)平抛运动1.水平方向速度:
Vx=Vo2.竖直方向速度:
Vy=gt3.水平方向位移:
x=Vot4.竖直方向位移:
y=gt2/25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β:
tgβ=Vy/Vx=gt/V07.合位移:
s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:
tgα=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:
ax=0;竖直方向加速度:
ay=g注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自在落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)打算与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同始终线上时,物体做曲线运动.2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率:
T=1/f6.角速度与线速度的关系:
V=ωr7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)8.次要物理量及单位:
弧长(s):
米(m);角度(Φ):
弧度(rad);频率(f):
赫(Hz);周期(T):
秒(s);转速(n):
r/s;半径(r):
米(m);线速度(V):
m/s;角速度(ω):
rad/s;向心加速度:
m/s2.注:
(1)向心力可以由某个详细力供应,也可以由合力供应,还可以由分力供应,方向一直与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只转变速度的方向,不转变速度的大小,因而物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断转变.。
2.物理有关圆周运动都有什么学问点,和公式及解题方法
1、把握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式
2、能用上述公式处理有关圆周运动的实例
教学难点:
理解做匀速圆周运动的物体遭到的向心力是由某几个力的合力供应的,而不是一种特别的力。
教学方法:
讲授法、分析归纳法、推理法
教学用具:
投影仪、投影片、录像机、录像带
教学步骤:
一、引入新课
1、复习提问:
(1)向心力的求解公式有哪几个?
(2)如何求解向心加速度?
2、引入:
本节课我们应用上述公式来对几个实际问题进行分析。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1、晓得向心力是物体沿半径方向所受的合外力供应的。
2、晓得向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。
3、会在详细问题中分析向心力的来源,并进行有关计算。
(二)学习目标完成过程:
1:
关于向心力的来源。
(1)引见:
分析和处理匀速圆周运动的问题,首先是要把向心力的来源搞清晰。
2:
说明:
a:
向心力是按效果命名的力;
b:
任何一个力或几个力的合力只需它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力;
c:
不能认为做匀速圆周运动的物体除了遭到另外物体的作用外,还要另外遭到向心力。
3.简介运用向心力公式的解题步骤:
(1)明确讨论对象,确定它在哪个平面内做圆周运动,找到圆心和半径。
(2)确定讨论对象在某个位置所处的形态,进行详细的受力分析,分析哪些力供应了向心力。
(3)建立以向心方向为正方向的坐标,据向心力共式列方程。
(4)解方程,对结果进行必要的争论。
4、实例1:
火车转弯
(1)引见:
火车在平直轨道上匀速行驶时,所受的合力等于0,那么当火车转弯时,我们说它做圆周运动,那么是什么力供应火车的向心力呢?
(2)放录像、火车转弯的情景
(3)用CAI课件分析内外轨等高时向心力的来源。
a:
此时火车车轮受三个力:
重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。
b:
外轨对轮缘的弹力供应向心力。
c:
由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损害铁轨。
(4)引见实际的弯道处的状况。
a:
用录像材料展现实际的转弯处外轨略高于内轨。
b:
用CAI课件展现此时火车的受力状况,并说明此时火车的支持力FN的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧。
c:
进一步用CAI课件展现此时火车的受力示意图,并分析得到:
此时支持里与重力的合力供应火车转弯所需的向心力。
d:
强调说明:
转弯处要选择内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持里FN来供应这样外轨就不受轮缘的挤压了。
5、实例2:
汽车过拱桥的问题
(1)放录像展现汽车过拱桥的物理情景
(2)用CAI课件模仿:
并出示文字说明,汽车在拱桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,求汽车过桥的最高点时对桥面的压力?
(3)a:
选汽车为讨论对象
b:
对汽车进行受力分析:
遭到重力和桥对车的支持力
c:
上述两个力的合力供应向心力、且向心力方向向下
d:
建立关系式:
e:
又因支持力与压力是一对作用力与反作用力,所以且
(4)说明:
上述过程中汽车做的不是匀速圆周运动,我们仍使用了匀速圆周运动的公式,缘由是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同样适用。
3.物理有关圆周运动都有什么学问点,和公式及解题方法
我多的是,给你2份:
(1)讲几个模型吧模型是物理学中重要的部分哦一.平抛运动S水平位移h竖直位移Vo水平初速度Vt落地速度(和速度)t运动时间g竖直加速度重要公式:
t=更号(2h\g)S=Vo*tVt与水平面的夹角的正切值(tan)=gh\Vo留意一种考点开摩托车过坑二.竖直平面内的匀速圆周运动几个连接形态的分类临界条件/z/q716530029.htm看吧我回答的不算抄袭三.匀速圆周运动实例分析书上有火车转弯拱形桥面次要了解向心力由什么力供应还有临界条件四.牛顿3定理不用说了吧这个都不复习你可以不用考了五.万有引力定律公式的变形次要考给你几个不同的状况中万有引力的比值一般不会给你几个数叫你算啦假如这样就太简洁了六.双星模型七.动能定理八.机械能守恒定理差不多老
(2)高一物理公式总结一、质点的运动
(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t(定义式)2.有用推论Vt^2–Vo^2=2as3.两头时辰速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.两头位置速度Vs/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a0F做正功F是动力当a=派/2w=0(cos派/2=0)F不作功当派/2。
4.高中物理圆周运动总结
答:
质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动称为圆周运动,即轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。
是一种最常见的曲线运动。
例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
圆周运动分为,匀速圆周运动(如:
圆锥摆运动)和变速圆周运动(如:
竖直平面内的过册车)。
在圆周运动中,最常见和最简洁的是匀速圆周运动(由于速度是矢量,所以匀速圆周运动也是变速运动,实际上是指匀速率圆周运动)。
由于加速度是矢量,所以匀速圆周运动也是变加速运动.
周期:
转速:
角速度:
线速度:
圆周运动的例子:
人造卫星、水流星、火车转弯、齿轮转动。
圆周运动的条件:
遭到向心力的作用,向心力产生向心加速度.
次要公式
线速度v=S/tv=2πr/T
角速度ω=θ/△tω=2π/T(单位:
rad/s)。
由以上可推导出线速度和角速度的关系:
v=ωr
向心力F=mv²/RF=mRω²F=mωv向心力的来源:
生活中的圆周运动
火车过弯道:
把重力和路面支持力的合力供应向心力.
汽车过拱形桥:
过最高点,桥对车的支持力为F=G-(mv²)/R,又由于汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,所以压力大小也为F=G-(mv²)/R。
翻腾过山车:
过最高点的时的速度必满意V≥√(Rg)
航天器中的失重现象:
在轨道上正常运转的航天器与航天器中的物体且有相同的向心加速度,它们之间没有相互作用的压力,称为失重.
离心运动:
做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。
但它没有飞去,这是由于向心力在作用于它,使它与圆心的距离保持不变。
一旦向心力突然消逝,物体就沿切线方向飞去。
除了向心力突然消逝这种状况,在合力不足以供应所需的向心力时,物体虽然不会沿切线飞去,也会渐渐远离圆心运动.远离圆运动就叫离心运动.
次要公式
线速度v=S/tv=2πr/T
角速度ω=θ/△tω=2π/T(单位:
rad/s)。
由以上可推导出线速度v=ωr
向心力F=mv²/RF=mRω²F=mωv
5.圆周运动公式的总结
匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.次要物理量及单位:
弧长(S):
米(m)角度(Φ):
弧度(rad)频率(f):
赫(Hz)
周期(T):
秒(s)转速(n):
r/s半径(R):
米(m)线速度(V):
m/s
角速度(ω):
rad/s向心加速度:
m/s2
注:
(1)向心力可以由详细某个力供应,也可以由合力供应,还可以由分力供应,方向一直与速度方向垂直。
(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只转变速度的方向,不转变速度的大小,因而物体的动能保持不变,但动量不断转变。
6.匀速圆周运动提纲归纳
此匀速圆周运动是变速运动,所谓“匀速”,只是指速率不变.在应用线速度大小与角速度的关系式v=wr
时,应留意以下两点,一是式中w要以rad/s为单位;二是此式也适用变速圆周运动。
在变速圆周运动中,不
同时辰v、ω均不同,但同一时辰的v、w间仍满意关系式v=wr。
在实际生产、生活中,常用转速表示物体转
动的快慢.转速的常用单位为R/min(转/分)和R/s.若某物体的转速为nR/s,则其转动角速度为:
w=2πn
rad/s.
(2)向心加速度.既然匀速圆周运动是变速运动,它必定具有加速度.由于匀速圆周运动的线速度大小不
变,故其加速度只转变速度方向而不转变速度大小.这就要求加速度沿速度方向的重量为零,即加速度方向
肯定与速度方向垂直.速度方向是圆周的切线方向,加速度方向肯定沿垂直于切线的方向即沿法线方向,指
向圆心,称为向心加速度.对于匀速圆周运动,向心加速度大小是恒定的,但其方向是不断变化的(一直指向
圆心).加速度是矢量,加速度方向变化,加速度就在变化,因而匀速圆周运动是一种变加速运动.在匀速圆
周运动中,向心加速度反映了速度方向变化的快慢程度.
向心加速度与线速度的关系式为:
依据公式和v=wr,除可推出向心加速度与线速度
的关系式a=w2r外,还可以推出另一关系式a=w2r=w•wr即a=wv.在某些问题中,直接应用此式可简化解
题过程.在变速圆周运动中,虽然v、w、a均在不断变化,但在同一时辰,v、w、a间关系仍符合公式
、a=w2r及a=wv
3.随板作匀速转动的物体所受的摩擦力的方向为什么是沿着半径指向转轴的?
物体遭到的摩擦力的方向是由物体相对于板的滑动方向或滑动趋势的方向所打算的.当物体放在平板上,
随板一起绕一固定轴转动时,它们之间没有相对滑动,因而只需确定相对滑动趋势的方向,就能确定静摩擦
力的方向.
设某一时辰物体是在距转轴O、半径为r的圆弧上某点A处,如图所示.经过很短时间△t,A点转到A'点,
假如板是光滑的,由于惯性,物体将沿着A点的切线方向以原有速度移到A',现物体随板一起
转动,当A点在△t时间内移向A1点时,物体也随之移到A1.因而相对于A1来说,物体有自A1滑
向A'的趋势.同理,相对于A2,物体有滑向A"的趋势.在匀速转动过程中,运动方向是渐渐改
变的,它就是说每一瞬时的速度方向都在转变,相对于每一瞬时A、A1、A2……的位置来说,物体都有趋向
于A'、A"、A……的趋势,由此可知板对木块产生的静摩擦力与物体的滑动趋势相反,方向指向圆心,成为
使物体做圆周运动的向心力.
4.在竖直平面内的圆周运动,在最高点时物体的速度可以是零吗?
这一问题的答案打算于供应向心力的详细状况.若连接物体和圆心的是一根软绳,软绳只能产生张力而不
能产生压力,当物体运动到最高点时,软绳不能供应向上的“支持力”,而只能供应向下的拉力T,此时物
体重力指向圆心,物体所受的向心力此时:
若连接物体与圆心的是一根刚性棒,棒既能产生张力也能产生压力,当物体运动到最高点时,棒既可产生
向上的支持力也可以产生向下的拉力,依据牛顿运动定律可列出方程为:
当N=-mg时,即N与mg大小相等方向相反(棒产生竖直向上的支持力)时,速度可取最小值v=0.
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