高中物理圆周运动

高中物理圆周运动公式~

1、掌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、能用上述公式解决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受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。

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、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。

2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。

3、会在具体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）介绍：分析和解决匀速圆周运动的问题，首先是要把向心力的来源搞清楚。

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要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受到另外物体的作用外，还要另外受到向心力。

3．简介运用向心力公式的解题步骤：

（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。

（2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力。

（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，对结果进行必要的讨论。

4、实例1：火车转弯

（1）介绍：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，那么是什么力提供火车的向心力呢？

（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：外轨对轮缘的弹力提供向心力。

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）介绍实际的弯道处的情况。

a：用录像资料展示实际的转弯处 外轨略高于内轨。

b：用CAI课件展示此时火车的受力情况，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课件展示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提供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来提供 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 展示汽车过拱桥的物理情景

（2）用CAI课件模拟：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

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，原因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。

三、巩固训练

1、学生解答课后“思考与讨论”

（1）学生先讨论，得到分析结论

（2）CAI课件进行模拟，加深印象

2、如图所示，自行车和人的总质量为m，在一水平地面运动，若自行车以速度v转过半径为R的弯道，求：

（1）自行车的倾角为多大？

（2）自行车所受地面的摩擦力为我大？

由牛顿第二定律得
mg-N=mv2/R
代入 v=5m/s
如果v小于5m/s 重力不变 mv方/R 变小 mg 不变 所以 N变大 ACD 即排除

匀速圆周运动是只有法向加速度，而没有切向加速度的，切向加速度是改变速度大小不改变速度方向的，法向加速度是改变速度方向不改变速度大小的，因为没有切向加速度，所以线速度大小不改变，故称之为“匀速”；存在法向加速度，所以速度方向一直在改变，故这个“匀速圆周运动”的“匀速”只是针对运动速度的“大小”而不针对其“方向”的，只是一个相对的概念。楼主所说的“任何曲线运动我都可以将加速度分解在速度垂直方向上”确实是对的，但是这个曲线运动过程中，我们不能保证我们每次“将加速度分解在速度垂直方向上”得到的这个法向加速度是聚集在一个点（圆周运动中的圆心）上的，也就是不能保证每次分解过后线速度方向的改变趋势是一样的（圆周运动中这个改变趋势是一样的），因此，不能说“任何曲线运动”“岂不都是圆周运动？”。不知道楼主懂了没有，欢迎继续追问。

圆周运动加速度的分量有垂直于速度的

数学里面有个概念叫充分条件、必要条件、和充要条件。

物体做圆周运动是它有垂直于速度的加速度分量的充分条件，但不是必要条件。

也就是前可以推后，但后不能推前。

另外介绍下一个概念。叫切向加速度与法向加速度。前者是改变速度大小不改变方向。而后者是改变速度方向却不改变大小的。

希望对你有所帮助~

这要看合力的方向，合理的方向如果再切线方向有分量，他将不再做匀速圆周

是否为圆运动：要看他周围的环境及观察角度，慢慢加快的砂轮，它上面的某点做圆运动但不是匀速圆运动；任何曲线运动，在观察某一小段曲线时，都可把这一小段看成圆运动的一部分

我的回答是应该可以的以为任何曲线运动都可以看似为圆周运动

但必须是圆周形，从微分来看每一段曲线运动都能看做圆周运动

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竹溪县13964981032： 高中物理圆周运动知识点 - ？
印爽沃丽： 高中的圆周运动一般都与天体结合出题 主要知识点就是 角速度 线速度 周期 向心力 运行半径 运行高度 向心加速度 这几个量之间的相互关系 如果都弄清楚了 这一部分基本就没啥问题了

竹溪县13964981032： 高中物理圆周运动知识点 - ？
印爽沃丽：[答案] 1. 匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在___________________________________,这种运动就叫做匀速周圆运动.2.描述匀速圆周运动的物理量①线速度 ,物体在一段时间内通过的__________________的比值,叫做物体的线速...

竹溪县13964981032： 高中物理、圆周运动 - ？
印爽沃丽： 当然是线速度,角速度是w,v=w*r 正确,因为F=mw^2*r,如果把洗衣机的衣物看做是均匀整体,各点角速度相同,半径越大,向心力越大,而洗衣机的向心力是由桶壁的弹力提供的,二力的作用是相互的,衣物对桶壁的压力也越大,即所受的离心力越大,脱水效果越好.

竹溪县13964981032： 高中物理圆周运动总结 - ？
印爽沃丽： 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...

竹溪县13964981032： 关于物理圆周运动的概念理解,望高手解答 - ？
印爽沃丽： 1.大小不变. 2.大小不变,方向改变且相同时间改变量相同,所以叫“匀速”,她是变速运动. 3.做匀速圆周运动的物体向心力永远指向圆心,你所说的情况是圆周运动,但不是匀速圆周运动,所以合力不一定指向圆心. 4.是的. 5.加速度大小不变且恒指向圆心的“圆周运动”能叫“匀速圆周运动”.

竹溪县13964981032： 【高一物理】【圆周运动】1.【判断】做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零2.举出三个与圆周运动有关的体育运动项目 - ？
印爽沃丽：[答案] 练习册上的吧 体操 铁饼 链球 合外力=0 加速度初速度方向相同做直线,所以得出1正确

竹溪县13964981032： 高中物理匀速圆周运动如何判断线速度不变还是角速度不变 - ？
印爽沃丽：[答案] 匀速圆周运动线速度时刻改变,角速度不变. 圆周运动,线速度方向沿圆周的切线方向, 对于圆周的不同位置,切线方向不同, 所以,圆周运动的线速度方向时刻改变, 而速度是矢量,方向改变,则速度改变, 所以圆周运动(不论是匀速圆周运动...

竹溪县13964981032： 圆周运动是转动还是平动有人和我说高中的物理都是平动 那圆周运动呢 我感觉它也是在绕轴运动啊 是转动还是平动呢 - ？
印爽沃丽：[答案] 高中圆周运动与转动和平动无关,不要去记这些 圆周运动是在平面内运动,所以是平动

竹溪县13964981032： 高中物理力学 圆周运动 - ？
印爽沃丽： 匀速圆周运动 质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”.物体作圆周运动的条件:①具有初速度;②受到一个大小不变、方向与速度垂直因而是指向圆心的力(向心力).物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动.又由于作匀速圆周运动时,它的向心加速度的大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动.“匀速圆周运动”一词中的“匀速”仅是速率不变的意思.

竹溪县13964981032： 高中物理圆周运动 - ？
印爽沃丽： 线速度V=角速度XR,每个点的R不一样,但是角速度一样,单位时间扫过的角度是一样的.给你举个例子,你绕半径为5m的圆跑1圈,你要跑的距离是3.14X5X2,如果你绕半径为10的圈跑1圈,你要跑的距离是2X3.14X10,就是说同1个轮子在转,轮子的角速度是相同的(单位时间内走过的角度),线速度=角速度X半径(半径是指那个点到圆心的距离). 2个轮边缘上线速度相等的的原因是:皮带长度看成是一定的,2个轮边缘的线速度也就是皮带的速度,所以是相同的,皮带上2个点的速度如果不相同的话,皮带就断了,呵呵