高一物理圆周运动?(1)确定做匀速圆周运动的物体作为研究对象。(2)明确运动情况。包括搞清运动速率v、轨迹半径r及轨迹圆心O的位置等,只有明确了上述几点后,才能知道运动物体在运动过程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圆心)。那么,高一物理圆周运动?一起来了解一下吧。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πR/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V²/R=ω²R=(2π/T)²R
4.向心力F向=mv²/R=mω²R=m(2π/T)²R
5.周期与频率T=1/f
6.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.主要物理量及单位: 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)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。
(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
第一个问题
:
首先要明确
:小球在最低点的速度越大
,越能保证小球完成圆周运动
其次要明确
:小球能完成圆周运动的前提下
,小球在最低点的速度越小
,到最高点速度也越小
再次要明确
:要保证小球能完成圆周运动
,
到最高点的最小速度是有限的
——
就是临界速度
所以
:小球到最高点的速度为临界速度时
,其在最低点的速度就是
小球在最低点时能完成圆周运动的最小速度
。
由于小球运动过程中机械能守恒
,所以
,小球在最低点的机械能与在最高点的机械能相等
,
当最高点的速度用临界速度时
,得到的最低点的速度就是所求的最小速度
,仅此而已
。
第二个问题
:
向心力公式
Fn
=
mV²/r
其实就是牛顿第二定律
F
=
ma
,
只不过此时的力Fn
方向始终指向圆心
,而加速度方向也始终指向圆心
,大小
a
=
V²/r
而已
。
所以
,对于小球运动到圆周的任一位置
,公式
Fn
=
mV²/r
都是成立的
,
但要注意
:对于不同位置
,向心力
Fn
的大小不同
,小球的速度也不相等
,
用能量转换
,只是为了能表示出小球在其它位置的速度而已
。
不知能否帮到你
,如还有疑问
,可追问
。
假设最高点的速度为v0
重力可提供的向心力为mg
在角度x的地方的速度为
v^2=v0^2+2gR(1-cosx)
重力可提供的向心力为mgcosx
从顶部到红线位置(x<90度)
你可以发现速度增加了,即所需向心力增加了,但是重力可提供的向心力变小了,因为cosx<1
所以必然需要轨道提供额外的向心力,所以小球必然和轨道有接触。
当x>90度时,重力可提供的向心力是负的,所以轨道需要提供更多的向心力了,所以也不会脱离轨道
综上,顶点的
向心力=重力是临界状态
如果速度比这个临界速度小
重力除了部分提供向心力外,有一部分会使小球产生向下的加速度,使得小球脱离轨道
速度比临界速度大的话,轨道需要提供额外的向心力,小球维持圆周运动
不明白可追问
高一物理教案:匀速圆周运动
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ,创设,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析, 调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
线速度,周期 ,角速度均为衡量转动速率的物理量
周期和角速度存在反比例关系,通俗讲就是 周期越大,角速度越小。角速度=2π/T。
而 线速度是与半径有关的 在角速度一定即周期一定时,半径越大 线速度越大。
V=ωRV=2πr/T灵活掌握。
以上就是高一物理圆周运动的全部内容,说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度 2.角速度:做匀速圆周运动的物体,连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。(l)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢.(2)大小:ω=φ/t(rad/s)3.周期T。