匀速圆周运动;万有引力定律【本讲教育信息】一. 教学内容: 匀速圆周运动;万有引力定律匀速圆周运动一、描述圆周运动的物理量1. 线速度:做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。(1)物理意义:描述质点沿切线方向运动的快慢。(2)方向:某点线速度方向沿圆弧该点切线方向。(3)大小:v=s/t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。(1)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,频率 f:做圆周运动的物体一周所用的时间叫周期. 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速. 4. v、ω、T、f 的关系 T=1/f,ω=2π/T=2πf,v=2πr/T=2πrf=ωr. T、f、ω 三个量中任一个确定,其余两个也就确定了. 但 v 还和半径 r 有关. 5. 向心加速度(1)物理意义:描述线速度方向改变的快慢(2)大小:a=v2/r=ω2r=4π2f2r=4π2r/T2=ωv,(3)方向:总是指向圆心,方向时刻在变化. 不论 a 的大小是否变化,a 都是个变加速度。 (4)注意:a 与 r 是成正比还是反比,要看前提条件,若 ω 相同,a 与 r 成正比;若 v 相同,a 与 r 成反比;若是 r 相同,a 与 ω2成正比,与 v2也成正比. 6. 向心力(1)作用:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变速度的大小. 因此,向心力对做圆周运动的物体不做功. (2)大小: F=ma=mv2/r=mω2 r=m4π2f2r=m4π2r/T2=mωv(3)方向:总是沿半径指向圆心,时刻在变化. 即向心力是个变力. 说明: 向心力是按效果命名的力,不是某种性质的力,因此,向心力可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力提供,要根据物体受力的实际情况判定。二、匀速圆周运动1. 特点:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的。2. 性质:是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动,并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。3. 加速度和向心力:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故仅存在向心加速度,因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力。4. 质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。1三、变速圆周运动(非匀速圆周运动)变速圆周运动的物体,...