第 2 课时 圆周运动 向心加速度 向心力一、圆周运动1
匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动
(2)特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动
(3)条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心
描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速等,现比较如下表:定义、意义公式、单位线速度(v)① 描述圆周运动的物体运动快慢的物理量② 是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切①v==② 单位:m/s角速度(ω)① 描述物体绕圆心转动快慢的物理量② 中学不研究其方向①ω==② 单位:rad/s周期(T)和转速(n)或频率(f)① 周期是物体沿圆周运动一周的时间② 转速是物体单位时间转过的圈数,也叫频率①T=单位:s②n 的单位:r/s、r/min,f的单位:Hz3
描述圆周的各物理量之间的关系相互关系:ω=,v=,v=rω,ω=2πn二、向心加速度1
方向:总是沿着半径指向圆心,在匀速圆周运动中,向心加速度大小不变
大小:an==ω2r=r
单位:m/s24
作用:改变速度的方向
三、向心力1
作用效果: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
大小:F=m=mω 2 r =mr=mωv=4π2mf2r
方向:始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力
来源向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供
【思考判断】1
匀速圆周运动是速度不变的曲线运动( × )2
做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比( × )3
匀速圆周运动的加速度保持不变( × )4
做圆周运动的物体,一定受到向心力的作用,所以分析做圆周运动物体的受力时,除了分析其受到的其他力,还必须指出它受到向心力的作用( × )5