匀速圆周运动的向心力和向心加速度省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二节 匀速圆周运动向心力和向心加速度第1页复习：匀速圆周运动性质复习：匀速圆周运动性质变速曲线运动变速曲线运动.F改变速度大小改变速度大小 力是改变物体力是改变物体运动状态原因；运动状态原因；力是使物体产力是使物体产生加速度原因。生加速度原因。a 0VFFFF改变速度方向改变速度方向VFVFa 0匀速圆周运动匀速圆周运动速度大小不变速度大小不变速度方向改变速度方向改变F=0a =0F 0a 0a 改变改变第2页【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】1.小球做圆周运动时，你牵绳手有什么感觉？小球做圆周运动时，你牵绳手有什么感觉？2.假如突然松手，将会发生什么现象？假如突然松手，将会发生什么现象？【结论】【结论】【结论】【结论】做匀速圆周运动物体，一定需要沿半径指向圆心力作用。做匀速圆周运动物体，一定需要沿半径指向圆心力作用。这个力称为这个力称为“向心力向心力向心力向心力”。常记为。常记为F F向向向向。第3页弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术弯道跑技术【常见匀速圆周运动向心力起源分析】【常见匀速圆周运动向心力起源分析】【说明】【说明】【说明】【说明】向心力是按效果命名力，它能够是某个力充当。向心力是按效果命名力，它能够是某个力充当。向心力是按效果命名力，它能够是某个力充当。向心力是按效果命名力，它能够是某个力充当。小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动小球在空中做匀速圆周运动第4页1.定定义义：物物体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动时时所所受受协协力力方方向向一一直直指指向向圆圆心，心，这这个指向个指向圆圆心心协协力就叫做向心力力就叫做向心力。2.特点：方向一直方向一直与与v垂直垂直，指向圆圆心心。方向时刻发生改变是变力OFFFvvvO注意：注意：例1、向心力通常由重力、弹力、摩擦力中某一个力，或者是某个力分力，或几个力协力所提供。2、向心力是依据力作用效果来命名，受力分析时不要把向心力看成一个独立力。一、什么是向心力一、什么是向心力第5页汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯汽车在倾斜路面上转弯【说明】【说明】【说明】【说明】向心力是按效果命名力，它能够是几个力协力。向心力是按效果命名力，它能够是几个力协力。向心力是按效果命名力，它能够是几个力协力。向心力是按效果命名力，它能够是几个力协力。【常见匀速圆周运动向心力起源分析】【常见匀速圆周运动向心力起源分析】汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯第6页【关于向心力几点说明】【关于向心力几点说明】1.1.向心力是按效果命名力，它能够是其它力向心力是按效果命名力，它能够是其它力向心力是按效果命名力，它能够是其它力向心力是按效果命名力，它能够是其它力协力协力协力协力，也能够是，也能够是，也能够是，也能够是某某某某个力个力个力个力，还能够是，还能够是，还能够是，还能够是某个力分力某个力分力某个力分力某个力分力。在对物体进行受力分析时，一在对物体进行受力分析时，一在对物体进行受力分析时，一在对物体进行受力分析时，一定不要在物体实际所受力基础上再加一个向心力。定不要在物体实际所受力基础上再加一个向心力。定不要在物体实际所受力基础上再加一个向心力。定不要在物体实际所受力基础上再加一个向心力。2.2.向心力作用效果只改变圆周运动方向，而不改变速度大小。向心力作用效果只改变圆周运动方向，而不改变速度大小。向心力作用效果只改变圆周运动方向，而不改变速度大小。向心力作用效果只改变圆周运动方向，而不改变速度大小。3.3.向心力是变力。即使向心力大小不变但其方向时刻改变，故向心力是变力。即使向心力大小不变但其方向时刻改变，故向心力是变力。即使向心力大小不变但其方向时刻改变，故向心力是变力。即使向心力大小不变但其方向时刻改变，故匀速圆周运动是在变力作用下曲线运动。匀速圆周运动是在变力作用下曲线运动。匀速圆周运动是在变力作用下曲线运动。匀速圆周运动是在变力作用下曲线运动。4.4.由向心力产生向心加速度方向总是指向圆心。由向心力产生向心加速度方向总是指向圆心。由向心力产生向心加速度方向总是指向圆心。由向心力产生向心加速度方向总是指向圆心。第7页【课堂练习】【课堂练习】【课堂练习】【课堂练习】请分析以下圆周运动向心力起源。请分析以下圆周运动向心力起源。第8页【试验探究】【试验探究】【试验探究】【试验探究】影响向心力大小原因影响向心力大小原因影响向心力大小原因影响向心力大小原因在在小小球球质质量量m和和旋旋转转半半径径r不不变变条条件件下下，改改变角速度变角速度，屡次体验手拉力；，屡次体验手拉力；在在小小球球质质量量m和和角角速速度度不不变变条条件件下下，改改变旋转半径变旋转半径r，屡次体验手拉力；，屡次体验手拉力；在在旋旋转转半半径径r和和角角速速度度不不变变条条件件下下，改改变变小球质量小球质量m，屡次体验手拉力；，屡次体验手拉力；【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】【体验与交流】角速度角速度越大，手拉力越大；越大，手拉力越大；旋转半径旋转半径r越大，手拉力越大；越大，手拉力越大；小球质量小球质量m越大，手拉力越大。越大，手拉力越大。二、向心力大小二、向心力大小第9页向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪向心力演示仪【试验现象】【试验现象】【试验现象】【试验现象】角速度角速度相同，半径相同，半径r相同，质量相同，质量m越大，向心力越大；越大，向心力越大；角速度角速度相同，质量相同，质量m相同，半径相同，半径r越大，向心力越大；越大，向心力越大；质量质量m相同，半径相同，半径r相同，角速度相同，角速度越大，向心力越大；越大，向心力越大；控制变量法控制变量法控制变量法控制变量法第10页【能够证实】【能够证实】【能够证实】【能够证实】匀速圆周运动所需向心力大小为：匀速圆周运动所需向心力大小为：式中式中m是运动物体质量，是运动物体质量，r是运动物体转动半径，是运动物体转动半径，是转是转动角速度。动角速度。式中式中v是物体圆周运动线速度大小。是物体圆周运动线速度大小。【讨论】【讨论】【讨论】【讨论】从从 看，好象看，好象F 跟跟r成正比，从成正比，从 看，看，好象好象F 跟跟r成反比。你怎样认识这个问题？成反比。你怎样认识这个问题？第11页理论推导理论推导第12页【匀速圆周运动加速度】【匀速圆周运动加速度】【匀速圆周运动加速度】【匀速圆周运动加速度】【说明】【说明】【说明】【说明】匀速圆周运动加速度是由向心力产生，其方向必定指向圆匀速圆周运动加速度是由向心力产生，其方向必定指向圆心，所以匀速圆周运动加速度又称为心，所以匀速圆周运动加速度又称为向心加速度向心加速度向心加速度向心加速度。向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小。向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小。向心加速度是变量，其方向是不停改变。向心加速度是变量，其方向是不停改变。三、向心加速度三、向心加速度第13页例例题题：“神州神州”五号五号飞飞船船发发射升空后，射升空后，进进入入椭圆轨椭圆轨道，然后道，然后实实施施变轨进变轨进入距地球表面入距地球表面约约343km圆圆形形轨轨道。已知道。已知飞飞船船质质量量为为8000kg，飞飞船船约约90min绕绕地球地球一圈，地球半径取一圈，地球半径取6.37103kg，试试求求飞飞船在船在变轨变轨成成功后向心加速度及其所受向心力。功后向心加速度及其所受向心力。第14页作业一、书本作业：练习与评价（1、2、3）二、配套课时作业：P71（1-12）第15页第3节 圆周运动实例分析水平面圆周运动第16页问题：问题：“旋转秋千旋转秋千”中缆绳跟中心轴夹角与哪些原因相中缆绳跟中心轴夹角与哪些原因相关？体重不一样人坐在秋千上旋转时，缆绳与中心轴夹关？体重不一样人坐在秋千上旋转时，缆绳与中心轴夹角相同吗？角相同吗？第17页 “旋转秋千旋转秋千”运动经过简化，能够看做以下物理模运动经过简化，能够看做以下物理模型：在一根长为型：在一根长为l细线下面系一根质量为细线下面系一根质量为m小球，将小小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成角，给小球一角，给小球一根初速度，使小球在水平面内做圆周运动，悬线旋转根初速度，使小球在水平面内做圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这种装置叫做圆锥摆。形成一个圆锥面，这种装置叫做圆锥摆。第18页例、例、小球做小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长l，与竖直方向成，与竖直方向成角，求小角，求小球做匀速圆周运动角速度球做匀速圆周运动角速度。OmgTF小球受力：小球受力：竖直向下重力竖直向下重力G沿绳方向拉力沿绳方向拉力T小球向心力：小球向心力：由由T和和G协力提供协力提供解：解：l小球做圆周运动半径小球做圆周运动半径由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：即：即：r第19页 由此可见，缆绳与中心轴夹角跟由此可见，缆绳与中心轴夹角跟“旋转秋千旋转秋千”角速角速度和绳长相关，而与所乘坐人体重无关，在绳长一定情度和绳长相关，而与所乘坐人体重无关，在绳长一定情况下，角速度越大则缆绳与中心轴夹角也越大。想一想，况下，角速度越大则缆绳与中心轴夹角也越大。想一想，怎么样求出它运动周期？怎么样求出它运动周期？第20页一、火车车轮结构特点：一、火车车轮结构特点：火车车轮有突出轮缘火车车轮有突出轮缘第21页二、火车转弯二、火车转弯NG向右转向右转（1）火）火车转车转弯弯处处内外内外轨轨无高度差无高度差第22页NGF（1）火）火车转车转弯弯处处内外内外轨轨无高度差无高度差外轨对轮缘弹力外轨对轮缘弹力F就是使火就是使火车转弯向心力车转弯向心力依据牛顿第二定律依据牛顿第二定律F=m 可知可知RV2火车质量很大火车质量很大外轨对轮缘弹力很大外轨对轮缘弹力很大外轨和外轮之间磨损大，外轨和外轮之间磨损大，铁轨轻铁轨轻易受到损坏易受到损坏向右转向右转第23页（2）转转弯弯处处外外轨轨高于内高于内轨轨第24页问题问题：设设内外内外轨间轨间距离距离为为L，内外，内外轨轨高度差高度差为为h，火，火车转车转弯半径弯半径为为R，则则火火车转车转弯要求速度弯要求速度为为v0？F合合=mgtanmgsin=mgh/L由牛由牛顿顿第二定律得：第二定律得：F合合=ma 所以所以mgh/L=即火即火车转车转弯要求速度弯要求速度第25页依据牛依据牛顿顿第二定律第二定律NGF第26页第27页1、在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这、在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了是为了()A减轻火车轮子挤压外轨减轻火车轮子挤压外轨B减轻火车轮子挤压内轨减轻火车轮子挤压内轨C使火车车身倾斜，利用重力和支持力协力提供转使火车车身倾斜，利用重力和支持力协力提供转弯所需向心力弯所需向心力D限制火车向外脱轨限制火车向外脱轨ACD第28页1.绳绳在光滑水平面内在光滑水平面内,依靠绳拉力依靠绳拉力T提供向提供向心力心力.T=MV2/R在不光滑水平面内在不光滑水平面内,除绳拉力除绳拉力T外，还外，还要考虑摩擦力。要考虑摩擦力。第29页第30页2.杆杆 例例:如图所表示两段轻杆如图所表示两段轻杆OA和和AB长分别长分别为为2L和和L,在在A和和B两点分别固定有质量均为两点分别固定有质量均为M光滑小球光滑小球,当整个装置绕当整个装置绕O点以点以做圆周运动做圆周运动时时,求求OA和和AB杆张力各为多大杆张力各为多大?OABABTABTOATAB 解解:据题意据题意,B球向心力起源于球向心力起源于AB杆杆对它拉力对它拉力TAB ,据牛顿第二定律据牛顿第二定律:TAB =M 23L (1)A球向心力起源于球向心力起源于OA杆与杆与AB对它作用对它作用力协力力协力 ,据牛顿第三定律据牛顿第三定律:TAB=TAB .(2)据牛顿第二定律据牛顿第二定律:对对A球有球有TOA-TAB =M 22L .(3)解得解得:TOA=5M 2L 即即:OA杆张力为杆张力为5M 2L,AB杆张力为杆张力为3M 2L.第31页3.弹簧弹簧在在光滑光滑水平面内水平面内,由弹簧弹力由弹簧弹力F来来提供向心力提供向心力.F=MV2/RO例例:劲度系数为劲度系数为K弹簧弹簧,一端栓着质量为一端栓着质量为M光光滑小球滑小球,一端固定在水平面内一端固定在水平面内,以角速度以角速度,半径半径L做匀速圆周运动做匀速圆周运动,求弹簧原长求弹簧原长.据胡克定律据胡克定律:有有 F=K(L-L0)据牛顿第二定律据牛顿第二定律:K(L-L0)=M 2L解得解得:L0 =L-M 2 L/K .注意注意:对于弹簧约束情况下圆周运动对于弹簧约束情况下圆周运动,一定一定要找准真实圆周运动半径与向心力要找准真实圆周运动半径与向心力.LL0F解解:设弹簧原长为设弹簧原长为L0 ,则弹簧形变量为则弹簧形变量为L-L0 .第32页例例:A、B、C三物体放在水平圆台上三物体放在水平圆台上,它们与平台动摩擦因数相同它们与平台动摩擦因数相同,其质量之其质量之比为比为3:2:1,3:2:1,它们与转轴之间距离之比它们与转轴之间距离之比为为1:2:3,1:2:3,当平台以一定角速度旋转时当平台以一定角速度旋转时,它们均无相对滑动它们均无相对滑动,它们受到静摩擦力它们受到静摩擦力分别为分别为fA A、fB B、fC C,则则 ()()A.A.fA A fB B fB B fC C C.C.fA A=fB B fC C D.D.fA A=fC C fB B解析解析:A、B、C三物体在转动过程中未发三物体在转动过程中未发生滑动，故转台对物体提供静摩擦力应生滑动，故转台对物体提供静摩擦力应等于它们作圆周运动需要向心力，即等于它们作圆周运动需要向心力，即f提提供供=f需要需要=fn n=M2R.三物体绕同一轴转动，三物体绕同一轴转动，角速度相等，把质量和圆周运动半径关角速度相等，把质量和圆周运动半径关系代入上式，比较可知系代入上式，比较可知fA A=fC C fB B选项选项D正正确确.BCA4.摩擦力提供向心力摩擦力提供向心力第33页例例:A、B、C三物体放在水平圆台上三物体放在水平圆台上,它们与平台动摩擦因数相同它们与平台动摩擦因数相同,其质量之其质量之比为比为3:2:1,3:2:1,它们与转轴之间距离之比它们与转轴之间距离之比为为1:2:3,1:2:3,当平台以一定角速度旋转时当平台以一定角速度旋转时,它们均无相对滑动它们均无相对滑动,它们受到静摩擦力它们受到静摩擦力分别为分别为fA A、fB B、fC C,当平台旋转角速度不当平台旋转角速度不停增大时，哪个物体最先相对平台滑停增大时，哪个物体最先相对平台滑动，哪个物体最终滑动动，哪个物体最终滑动BCA扩展扩展分别比较分别比较AC、BC、AB谁先动谁先动C最先、其次是最先、其次是B、最终是、最终是A第34页5.互成角度力协力提供向心力互成角度力协力提供向心力圆锥摆圆锥摆漏斗摆漏斗摆火车转弯火车转弯第35页第3节 圆周运动实例分析竖直面圆周运动第36页一、汽车过拱形桥一、汽车过拱形桥问题问题1：汽汽车经过车经过拱形拱形桥时桥时运运动动能能够够看做看做圆圆周运周运动动，质质量量为为m汽汽车车以速度以速度v经过经过拱形拱形桥桥最高点最高点时时，若，若桥桥面面圆圆弧半径弧半径为为R，则则此此时时汽汽车对车对拱拱桥压桥压力力为为多大？多大？第37页求汽车以速度求汽车以速度v过半径为过半径为R拱桥时对拱桥压力？拱桥时对拱桥压力？【解】【解】【解】【解】G和和N协力提供汽车做圆周运动向心协力提供汽车做圆周运动向心力，由牛顿第二定律得：力，由牛顿第二定律得：NG（1）由牛顿第三定律可知由牛顿第三定律可知汽车对桥压力汽车对桥压力N=NG二、汽车过凹形桥二、汽车过凹形桥第39页练习练习：一一辆辆汽汽车车匀速率匀速率经过经过半径半径为为R圆圆弧拱形路面，关弧拱形路面，关于汽于汽车车受力情况，以下受力情况，以下说说法正确是（法正确是（）A汽汽车对车对路面路面压压力大小不力大小不变变，总总是等于汽是等于汽车车重力重力B汽汽车对车对路面路面压压力大小不停力大小不停发发生改生改变变，总总是小于汽是小于汽车车所受重力所受重力C汽汽车牵车牵引力大小不引力大小不发发生改生改变变D汽汽车牵车牵引力大小逐步引力大小逐步变变小小BD第40页三三.绳（外轨）绳（外轨）mgT解解:在最高点在最高点:T+mg=mV2/R解得解得:T=mV2/R-mg 依据此公式，你能找出依据此公式，你能找出T与与V存在哪些关系？存在哪些关系？1).小球对绳拉力随速度增大而增大；小球对绳拉力随速度增大而增大；2).当当 时，时，T0,小球恰过最高点小球恰过最高点;当当 时，时，T0;当当 0,(3).当当 时，时，N0,杆对小球无作用力杆对小球无作用力.代入上式代入上式,V0,代入上式代入上式,VTmgNmg第42页问题问题:质量为质量为m光滑小球光滑小球,在半径为在半径为R圆管内滚动圆管内滚动,请讨论小球速度在请讨论小球速度在什么范围内什么范围内,轨道内侧对小球有支轨道内侧对小球有支持力持力?在什么范围内在什么范围内,轨道外侧对轨道外侧对小球有向下压力小球有向下压力?速度为何值时速度为何值时,轨轨道与小球间无相互作用力道与小球间无相互作用力?解解:(1).轨道内侧对小球有支持力轨道内侧对小球有支持力N,mg-N=mV2/R 所以所以 N=mg-mV2/R 依据题意依据题意,N0,(3).当当 时，时，N0,小球与轨道内侧外侧小球与轨道内侧外侧均无作用力均无作用力.Nmg代入上式代入上式,V0,代入上式代入上式,V第43页凸桥凸桥(外轨外轨)轻绳轻绳(内轨内轨)轻杆轻杆(圆管圆管)最高点受力特点最高点受力特点产生背离圆心力产生背离圆心力(支持力支持力)产生指向圆心力产生指向圆心力(拉力或压力拉力或压力)既可产生背离指既可产生背离指向圆心力也可产向圆心力也可产生指向圆心力生指向圆心力(支持力或拉力支持力或拉力)最高点特征方程最高点特征方程mg-N=mV2/RMg+T=mV2/RMg+T=mV2/R产生支持力产生支持力:mg-N=mV2/R产生拉力产生拉力:做完整圆运动条做完整圆运动条件件竖直平面内圆周运动几个模型比较竖直平面内圆周运动几个模型比较过山车、飞机在竖直平面翻筋斗、水流星与绳模型类似过山车、飞机在竖直平面翻筋斗、水流星与绳模型类似第44页第3节 圆周运动实例分析-离心运动第45页离心运动离心运动1 链球开始做什么运动？链球开始做什么运动？2 链球离开运动员手以后做链球离开运动员手以后做什么运动？什么运动？北京奥运会期望我国著名女链球运动员顾原在奥运动争取佳绩。链球运动情况。第46页 1、离心运动定义：做匀速圆周运动物体，在所受协力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需向心力情况下，就做逐步远离圆心运动。这种运动叫做离心运动。一、离心运动第47页2、离心运动条件：做匀速圆周运动物体合外力消失或不足以提供所需向心力 3、对离心运动分析：当当F=m2r时时，物体做匀速，物体做匀速圆圆周运周运动动；当当F=0时时，物体沿切，物体沿切线线方向方向飞飞出；出；当当Fm2r时时，物体逐步，物体逐步远远离离圆圆心；心；当当Fm2r时时，物体逐步靠近，物体逐步靠近圆圆心心.第48页4、离心运动本质：离心现象本质是物体惯性表现；离心运动是物体逐步远离圆心一个物理现象。5、离心运动特点：做圆周运动质点，当合外力消失时，它就以这一时刻线速度沿切线方向飞去做离心运动质点是做半径越来越大运动或沿切线方向飞出运动，它不是沿半径方向飞出做离心运动质点不存在所谓“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力 第49页离心运动应用1、离心干燥器金属网笼利用离心运动把附着在物体上水分甩掉装置解释：oFmr2F 当网笼转得比较慢时，当网笼转得比较慢时，水滴跟物体附着力水滴跟物体附着力F F 足以提足以提供所需向心力供所需向心力F F 使水滴做圆使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快周运动。当网笼转得比较快时，附着力时，附着力 F F 不足以提供所不足以提供所需向心力需向心力 F F，于是水滴做离，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。笼外面。第50页2、洗衣机脱水筒、洗衣机脱水筒3、用离心机把体温计水、用离心机把体温计水银柱甩回玻璃泡内银柱甩回玻璃泡内 当离心机转得比较慢时，当离心机转得比较慢时，缩口阻力缩口阻力 F F 足以提供所需向足以提供所需向心力，缩口上方水银柱做圆心力，缩口上方水银柱做圆周运动。当离心机转得相当周运动。当离心机转得相当快时，阻力快时，阻力 F F 不足以提供所不足以提供所需向心力，水银柱做离心运需向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。动而进入玻璃泡内。第51页4、制作、制作“棉花棉花”糖原理：糖原理：内筒与洗衣机脱水筒相同，内筒与洗衣机脱水筒相同，里面加入白砂糖，加热使糖熔里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠糖汁就做离心运动，从内筒稠糖汁就做离心运动，从内筒壁小孔飞散出去，成为丝状抵壁小孔飞散出去，成为丝状抵达温度较低外筒，并快速冷却达温度较低外筒，并快速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。团棉花。要使原来作圆周运动物体作离心运动，该怎么办？要使原来作圆周运动物体作离心运动，该怎么办？问题1：A、提升转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。、提升转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力。B、减小合外力或使其消失、减小合外力或使其消失第52页三、离心运动预防：1、在水平公路上行驶汽车转弯时F mr2F汽车 在水平公路上行驶汽车，转弯时所需向心力是由车轮与路面静摩擦力提供。假如转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。所以，在公路弯道处，车辆行驶不允许超出要求速度。2、高速转动砂轮、飞轮等第53页问题2：要预防离心现象发生，该怎么办？要预防离心现象发生，该怎么办？A、减小物体运动速度，使物体作圆周运动时、减小物体运动速度，使物体作圆周运动时所需向心力减小所需向心力减小B、增大合外力，使其到达物体作圆周运动时、增大合外力，使其到达物体作圆周运动时所需向心力所需向心力第54页1、以下说法正确是、以下说法正确是 ()A、作匀速圆周运动物体，在所受合外力突然消失、作匀速圆周运动物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心；时，将沿圆周半径方向离开圆心；B、作匀速圆周运动物体，在所受合外力突然消失、作匀速圆周运动物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心；时，将沿圆周切线方向离开圆心；C、作匀速圆周运动物体，它自己会产生一个向心、作匀速圆周运动物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动；力，维持其作圆周运动；D、作离心运动物体，是因为受到离心力作用缘故。、作离心运动物体，是因为受到离心力作用缘故。巩固练习：B第55页、为了预防汽车在水平路面上转弯时出现、为了预防汽车在水平路面上转弯时出现“打滑打滑”现象，能够：现象，能够：()A、增大汽车转弯时速度、增大汽车转弯时速度 B、减小汽车转弯时速度、减小汽车转弯时速度C、增大汽车与路面间摩擦、增大汽车与路面间摩擦 D、减小汽车与路面间摩擦、减小汽车与路面间摩擦 BC3、物体做离心运动时，运动轨迹是、物体做离心运动时，运动轨迹是（）A一定是直线。一定是直线。B一定是曲线。一定是曲线。C可能是直线，也可能是曲线。可能是直线，也可能是曲线。D可能是圆。可能是圆。第56页4、以下说法中错误有：（、以下说法中错误有：（）A、提升洗衣机脱水筒转速，能够使衣服甩得更干、提升洗衣机脱水筒转速，能够使衣服甩得更干B、转动带有雨水雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆、转动带有雨水雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心心C、为了预防发生事故，高速转动砂轮、飞轮等不能超、为了预防发生事故，高速转动砂轮、飞轮等不能超出允许最大转速出允许最大转速D、离心水泵利用了离心运动原理、离心水泵利用了离心运动原理B第57页5 5、雨伞半径为雨伞半径为R，高出地面，高出地面h，雨伞以角速度，雨伞以角速度旋转时，旋转时，雨滴从伞边缘飞出（雨滴从伞边缘飞出（）A沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。沿飞出点半径方向飞出，做平抛运动。B沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。沿飞出点切线方向飞出，做平抛运动。C雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同圆圈。雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同圆圈。D雨滴落在地面上后形成一个半径雨滴落在地面上后形成一个半径圆圈圆圈 第58页6、质量为质量为m物体物体A用线经过光滑水平板上小孔与质量用线经过光滑水平板上小孔与质量为为M砝码砝码B相连，而且正在做匀速圆周运动，如图所表相连，而且正在做匀速圆周运动，如图所表示假如减小示假如减小M质量，则物体轨道半径质量，则物体轨道半径r，角速度，角速度线线速度速度v大小改变情况是大小改变情况是()Ar不变，不变，v变小，变小，变小变小 Br增大，增大，减小，减小，v不变不变 Cr减小，减小，v不变，不变，增大增大 Dr减小，减小，不变，不变，v变小变小 第59页小结小结离心运动离心运动1定义：做匀速圆周运动物体，在所受协力突然消定义：做匀速圆周运动物体，在所受协力突然消失或者不足于提供圆周运动所需向心力情况下，就失或者不足于提供圆周运动所需向心力情况下，就做逐步远离圆心运动，这种运动称作为离心运动。做逐步远离圆心运动，这种运动称作为离心运动。2 条件：条件：当当F=0时，物体沿切线方向飞出。时，物体沿切线方向飞出。Fm2r时，物体逐步远离圆心。时，物体逐步远离圆心。3 本质：离心现象本质本质：离心现象本质物体惯性表现。物体惯性表现。二、离心运动应用与预防二、离心运动应用与预防.应用实例应用实例洗衣机脱水筒、棉花糖产生等。洗衣机脱水筒、棉花糖产生等。.预防实例预防实例汽车拐弯时限速、高速旋转飞轮、砂汽车拐弯时限速、高速旋转飞轮、砂轮限速等。轮限速等。第60页匀速圆周运动匀速圆周运动第61页课课 前前 热热 身身1 1.做匀速圆周运动物体，以下哪个物理量是做匀速圆周运动物体，以下哪个物理量是 不变不变()()A.A.运动速度运动速度 B.B.运动加速度运动加速度 C.C.运动角速度运动角速度 D.D.相同时间内位移相同时间内位移第62页课课 前前 热热 身身2.2.匀速圆周运动特点是匀速圆周运动特点是()()A.A.速度不变，加速度不变速度不变，加速度不变B.B.速度不变，加速度改变速度不变，加速度改变C.C.速度改变，加速度不变速度改变，加速度不变D.D.速度和加速度大小不变，方向时刻在变速度和加速度大小不变，方向时刻在变第63页课课 前前 热热 身身3.3.以下关于甲、乙两个做匀速圆周运动物以下关于甲、乙两个做匀速圆周运动物体相关说法正确是体相关说法正确是()()A.A.它们线速度相等，角速度一定相等它们线速度相等，角速度一定相等B.B.它们角速度相等，线速度一定相等它们角速度相等，线速度一定相等C.C.它们周期相等，角速度一定相等它们周期相等，角速度一定相等D.D.它们周期相等，线速度一定相等它们周期相等，线速度一定相等第64页课课 前前 热热 身身4.4.关于向心力说法正确是关于向心力说法正确是()()A.A.物体因为做圆周运动而产生了一个向心力物体因为做圆周运动而产生了一个向心力B.B.做圆周运动物体除受其它力外，还要受一做圆周运动物体除受其它力外，还要受一个向心力作用个向心力作用C.C.向心力不改变圆周运动物体速度大小向心力不改变圆周运动物体速度大小D.D.做匀速圆周运动物体其向心力是不变做匀速圆周运动物体其向心力是不变第65页一、一、匀速圆周运动定义匀速圆周运动定义二、二、描述匀速圆周运动快慢物理量描述匀速圆周运动快慢物理量线速度线速度角速度角速度周期周期频率频率转速转速三、三、线速度、角速度、周期之间关系线速度、角速度、周期之间关系第66页主动轮经过皮带、链条、齿轮等带动从动主动轮经过皮带、链条、齿轮等带动从动轮过程中，皮带、链条、齿轮上各点以及轮过程中，皮带、链条、齿轮上各点以及两轮边缘上各点线速度大小相等。两轮边缘上各点线速度大小相等。第67页同一轮上各点角速度相同。同一轮上各点角速度相同。第68页Rr2r1第69页四、四、向心力和向心加速度向心力和向心加速度第70页 一轻绳一端固定，另一端系一小球。设该小球在一轻绳一端固定，另一端系一小球。设该小球在水平面上做匀速圆周运动，且对水平面压力恰好为水平面上做匀速圆周运动，且对水平面压力恰好为0，试推出：摆角试推出：摆角余弦与摆长余弦与摆长L和转速和转速n关系。关系。OL第71页 试分析质量为试分析质量为m，沿竖直平面做半径，沿竖直平面做半径为为R 圆周运动小球在以下四种情况中经过圆周运动小球在以下四种情况中经过圆周最高点最小速度。圆周最高点最小速度。第72页（1 1）用用绳绳拴着小球在竖直平面内做圆周运动拴着小球在竖直平面内做圆周运动（1）第73页（2 2）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动 （2）第74页（3 3）小球用小球用轻杆轻杆支撑在竖直平面内做圆周运动支撑在竖直平面内做圆周运动 （3）第75页（4 4）小球在竖直放置光滑圆管内做圆周运动小球在竖直放置光滑圆管内做圆周运动 （4）第76页 如图所表示，长为如图所表示，长为L=0.6m轻杆轻杆,轻杆端有一轻杆端有一个质量为个质量为2.0kg小球小球,在竖直平面内绕在竖直平面内绕O点做圆周点做圆周运动运动,当小球到达最高点速度分别为当小球到达最高点速度分别为3m/s,2m/s时时,求轻杆对小球作用力大小和方向求轻杆对小球作用力大小和方向?第77页 有一水平放置圆盘，有一水平放置圆盘，上面放一劲度系数为上面放一劲度系数为K弹簧，弹簧，弹簧一端固定于转轴弹簧一端固定于转轴O上，上，另一端拴一质量为另一端拴一质量为m物体物体A，物体与盘面间动摩擦因数为物体与盘面间动摩擦因数为。开始物体开始物体A与圆盘一起转动时，弹簧与圆盘一起转动时，弹簧未发生形变，此时未发生形变，此时A离盘心离盘心O距离为距离为R。求。求:A AO O盘转动频率盘转动频率f到达多大时，物体到达多大时，物体A开始动？开始动？当盘转动频率到达当盘转动频率到达2f时，弹簧伸长量时，弹簧伸长量 x是多是多大？大？第78页 如图所表示，小球用轻绳经过桌面上如图所表示，小球用轻绳经过桌面上一光滑小孔与物体一光滑小孔与物体B和和C相连，小球能在光相连，小球能在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，若剪断滑水平桌面上做匀速圆周运动，若剪断B、C之间细绳，当之间细绳，当A球重新到达稳定状态后，球重新到达稳定状态后，则则A球球()A.运动半径变大运动半径变大B.速率变大速率变大C.角速度变大角速度变大D.周期变大周期变大第79页1 1、明确对象，找出圆周平面，确定圆心明确对象，找出圆周平面，确定圆心及半径；及半径；2 2、进行受力分析，画出受力图；、进行受力分析，画出受力图；3 3、分析哪些力提供了向心力，并写、分析哪些力提供了向心力，并写出向心力表示式；出向心力表示式；4 4、依据向心力公式列方程求解。、依据向心力公式列方程求解。第80页例例、绳绳系系着着装装水水桶桶，在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动，水，水质质量量m=0.5kg，绳长绳长=40cm.求求（1）桶桶在在最最高高点点水水不不流流出出最最小小速速率率？（2）水水在在最最高高点点速速率率=3m/s时时水水对对桶桶底底压压力？力？(g取取10m/s2)第81页例、例、如如图图所表示，所表示，质质量量为为m小球，用小球，用长长为为L细绳细绳，悬悬于光滑斜面上于光滑斜面上o点，小球在点，小球在这这个个倾倾角角为为光滑斜面上做光滑斜面上做圆圆周运周运动动，若小球在最高点和最低点速率分若小球在最高点和最低点速率分别别是是vl和和v2，则绳则绳在在这这两个位置两个位置时张时张力大小分力大小分别别是多大是多大?第82页