高一物理同步辅导（20讲）（第18讲）

《高一物理同步辅导（20讲）（第18讲）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高一物理同步辅导教材（第18讲）一、本讲进度第五章曲线运动§4匀速圆周运动、§5向心力向心加速度。二、学习指导1．匀速圆周运动（1）定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。（2）描述圆周运动的物理量：①线速度：线速度的大小等于质点作匀速圆周运动时通过的弧长跟通过这段弧长所用时间的比值。线速度的方向就是在圆周该点的切线方向上。线速度的定义与第二章速度的定义，从字面上看似乎是不同的，实质上并没有差别，因为圆周运动中线速度的概念是瞬时速度的概念。在匀速圆周运动中，速度的大小不变，平均速率与瞬时速率相等，那么

2、，弧长与对应时间的比值，在数值上就反映了瞬时速度的大小。②角速度：角速度是描述圆周运动的特有概念。角速度的定义为：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比，叫做匀速圆周运动的角速度。在国际单位中，角速度的单位是弧度每秒，符号是。要特别指出提，只有角速度以为单位时，才有的关系。③周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。周期的倒数叫做频率。教材P91页所问“这里频率的物理含义是什么？”对匀速圆周运动来说，频率就是1秒钟里转过的圈数。④转速：所谓转速，是指做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数。当转速的单位为时，它和角速度的关系为；当转

3、速的单位为时，它和角速度的关系为。（3）匀速圆周运动是一种变速运动。匀速圆周运动是匀速运动呢？还是变速运动？教材P90页已做了回答。对这个问题的理解首先要明确：速度是失量，它是既有大小又有方向的物理量。速度大小随时间变化的运动叫变速运动；速度方向随时间变化的运动也叫变速运动。其次要明确：做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向是物体在该时刻所在位置的轨迹的切线方向如图1—（1），由此可知，做匀速圆周运动的物体，它的速度方向时刻在改变如图1—（2）。所以，匀速圆周运动是一种变速运动，也可以把它叫做匀速率圆周运动。[例1]如图2所示，两个皮带轮通过皮带传动

4、（皮带不打滑），大轮半径是小轮半径的2倍，则两轮边缘上A、B两点的线速度，角速度、周期和频率的关系为；；；[分析]由题意知，皮带不打滑，两轮边缘的线速度相等，即。由知，，所以。由知，，。由知，，所以。[解答]1:11:22:11:2[例2]如图3所示，A、B为两轴圆盘，相距，盘上各开有一条狭缝，两狭缝间夹角。一束空气分子垂直射向圆盘时，仅能使速率2.向心力关于向心力在本章第六节中还要做深入的讨论，但应了解：（1）（1）     向心力的方向总是与物体运动的方向垂直，总是沿着半径指赂圆心。向心力的作用只是改变速度的方向。（2）（2）     向心力的

5、大小为或3．向心加速度（1）（1）     定义：做圆周运动的物体，在向心力的作用下产生的指向圆心的加速度，叫做向心加速度。（2）（2）     向心加速度的大小为或（3）（3）     向心加速度公式的推导教材中这段内容虽是阅读材料，但对我们深入理解向心加速度是非常重要的，所以一定要搞清楚。教材从匀速圆周运动中存在加速度出发，围绕如何确定匀速圆周运动的加速度方向和大小两个问题展开讨论。研究加速度要依据加速度的概念。加速度是速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值，所以要从确定速度的变化量来着手。教材P94页结合图5-29求出了速度的变化，但这里采用

6、的是矢量合成的三角形法，可以这样来理解。如图4-（1）和4-（3）就是教材上P94页的图5-29的甲和乙。我们可以先把有关速度矢量和画成图4-（2）所示，图中、分别表示做匀速圆周运动的物体在A、B两点时的速度。把和的始端画在一起，把它们的终端以虚线相连，作出如图4-（2）所示的平行四边形，这个平行四边形可理解为将速度和速度的变化量合成得到。它也能用图4-（3）所示的三角形法则来表示，同样可以看成与合成得到。这就是说从变到，发生了的变化，从而求出速度矢量的改变量。在求出的基础上，根据教材有关推导，就得出当时，的方向是沿半径指向圆心的，所以加速度的方向

7、也是时刻沿半径指向圆心的，这里特别要注意，向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。在推导向心加速度公式时，要明确只有当时，弦AB的长度才等于弧AB长度，才表示线速度的大小，从而得出。[例3]做匀速圆周运动的物体的向心速度所描述的是A．线速度大小变化快慢；B．角速度大小变化快慢；C．线速度方向变化快慢；D．向心力变化快慢；[分析]向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以，选项A错，C对。匀速圆周运动的角速度是恒定的，所以，B错。匀速圆周运动的向心力大小恒定，方向时刻变化，所以，D错。[解答]C[例4]两轮通过皮带传动，没有

8、打滑，轮上A、B、C三点的位置如图5所示，若r1>r2，oc=r2,则这三点的向心加速度的关系为A．aA=aB=aC；B．