课件12张PPT。匀速圆周运动快慢的描述第1节？问题：物体的运动轨迹是圆周的运动叫圆周运动，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？ 一、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相同——这种运动就叫匀速圆周运动。 二、描述匀速圆周运动快慢的物理量 物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s与t的比值越大，物体运动得越快。例：转动的电风扇上各点的运动；地球和各个行星绕太阳的运动等 分析：（1）线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。 （2）线速度是矢量，它既有大小，也有方向。（3）线速度的大小 VAVBoABS1、线速度（4）线速度的方向：在圆周各点的切线方向（5）讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？ 结论：匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变。“匀速”是指速度大小不变 （1）角速度是表示 的物理量。
（2）角速度等于 和 的比值。
（3）角速度的单位是_________。
思考题？2、角速度 匀速圆周运动快慢 半径转过的角度 所用时间rad/s3、周期、频率和转速公式ω = φ /t注意:角速度是矢量.单位:弧度/秒 ( rad/s)φAOB思考题？
（1） 叫周期， 叫频率； 叫转速
（2）它们分别用什么字母表示？
（3）它们的单位分别是什么？说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度 是恒定的 （4）线速度、角速度、周期之间的关系思考题？
一物体做半径为r的匀速圆周运动
1）它运动一周所用的时间叫 ，用T表示。它在周期T内转过的弧长为 ，由此可知它的线速度为 。
2）一个周期T内转过的角度为 ，物体的角速度为 。1、定性关系
描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期和频率、转速,分别用符号v，ω，T，f、n 表示。线速度、角速度越大，周期越小，频率、转速越高，表明运动得越快。在匀速圆周运动中，角速度、周期和频率均是不变的，线速度的大小不变、方向时刻改变。V、ω、T的关系2、数量关系讨论：
1）当v一定时， 与r成反比
2）当 一定时，v与r成正比
3）当r一定时，v与 成正比
T=1/f三、实例分析 例1：分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？ 主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等 例2：分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？ 同一轮上各点的角速度相同 半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？角速度是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？思考与讨论：1.57m/s10π rad/s由V=2 π r/T 得：V不同 由 =2 π /T得：相同。T相同巩固训练1、做匀速圆周运动的物体线速度的 不变， 时刻在变，所以线速度是 （填恒量或变量），所以匀速圆周运动中，匀速的含义是 。2、对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？3、某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求：
A：秒针、分针尖端的线速度之比是__________
B：秒针、分针转动的角速度之比是__________
周期、角速度 、频率、转速大小方向变量线速度的大小不变30：160：1小结：作业：P92、T2、3、4同学们，再见课件16张PPT。生活中的圆周运动圆周运动特征：
质点的轨迹是圆周(圆弧)、
具有周期性转盘水流星地球仪圆锥摆双 星一、定义对匀速圆周运动有什么认识？匀速圆周运动特征：相等时间内通过的弧长相等圆周运动的位置如何确定？如何判断快慢？时 钟弧长
转角相同时间内通过的弧长相同时间内转过的角度探究描述快慢的物理量：线速度ν、角速度ω、周期Τ、转速n1.线速度：质点在t时间里走过的弧长s与所用的时间t的比值。定义式：v=s/t , 单位：m/s方向：沿圆周该点的切线方向t 取很小时线速度变为瞬时速度线速度就是瞬时速度.ABVAVBSt匀速圆周运动特点：
大小不变，方向时刻改变,
故匀速圆周运动实质是一种变速曲线运动，
“匀速”是指速度的大小不变，即“匀速率”。
2.角速度:半径转过的角度Ф跟所用的时间t的比值,用符号ω表示.定义式: ω =Ф/t , 单位:rad/s注:角速度是矢量,质点做匀速圆周运动角速度是恒定不变的.弧度制：弧度Ф=弧长s/半径r角度和弧度的转化：
360o=2π
90o=π/25.转速：一定时间内物体运动的圈数，符号n.单位:转每秒 (r/s)
转每分 (r/min)3.周期:做圆周运动的物体运动一周的时间,符号T.单位:秒(S)4.频率:一秒内质点完成周期性运动的次数,符号f.单位:赫兹(Hz)T大运动得慢，T小运动得快
匀速圆周运动是周期不变的运动！频率越高表明物体运转得越快！转速n越大表明物体运动得越快！常见传动从动装置皮带传动齿轮传动摩擦传动皮带传动，由于相等时间里转过的弧长相等，所以线速度相等。在同一转动轴上，物体由于相等时间里转过的角度相等，所以角速度相等。3、钟表秒针、分针、时针的周期之比为多少？
角速度之比为多少？巩固练习ＢＣＤ1.在匀速圆周运动中,保持不变的物理量是( )
Ａ．线速度 Ｂ．速率 Ｃ．角速度Ｄ．周期2、如果钟表的指针都做匀速圆周运动，钟表上分针的周期和角速度各多大？分针与秒针的角速度之比为多少？3600秒、π/1800(rad/s)、1：60. 1：60:720 720：12:1 钟表60/59分追及类问题例：机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动，求分针与秒针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为多少？时 钟4、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为______s，角速度为______rad/s．
314 0.025、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为0.70m．求自行车行驶速度的大小？1.4πm/s.? 6、A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等的时间内，它们通过的弧长之比SA∶SB=3∶2，而通过的圆心角之比θA∶θB=2∶3，则它们的周期之比，角速度之比，线速度之比，轨道半径之比各为多少？知2求任13：22∶33∶29：47、 把地球看成一个球体，在地球表面赤道上有一点A，求A点的线速度？
北纬30o有一点B，北纬60o有一点C，在地球自转时，求ABC三点角速度之比为多大？线速度之比为多大？AB600ωA:ωB=1:1:1VA:VB:Vc=cos0:cos30o:cos60ov=rω中因为ω相同，
所以v与r成正比R=6.4×106mT=24×3600sC300地球自转o2BACωA:ωB:ωC=______vA:vB:vC=_____rA:rB:rC=3:1:1o1o1BACo2o2BACo1ωA:ωB:ωC=______vA:vB:vC=_______rA:rB:rC=3:1:23:1:12:2:13:3:11:1:3传动装置等时问题10、例3 如图所示，直径为d的纸筒，以角速度ω绕o轴逆时针转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且oa、ob间的夹角为α，则子弹的速度为多少？ abαωo关系：V=2πr/T，ω=2π/T
V=rω，T=1/f小结课件33张PPT。第
4
章考向一理解教材新知第
1
节把握热点考向应用创新演练考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练 1．定义
在任意相等时间内通过的 都相等的圆周运动。
2．性质
匀速圆周运动速度大小 ，但方向 ，故匀速圆周运动是变速运动，也是最简单的一种圆周运动。弧长匀速圆周运动时刻改变不变 1．匀速圆周运动的特点
(1)圆周运动一定是变速运动。因为速度是矢量，只要方向改变就说明速度发生了改变，而圆周运动的速度方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变速运动。
(2)做圆周运动的物体一定具有加速度，它受的合力一定不为零。
2．对匀速圆周运动中“匀速”的理解
匀速圆周运动中的“匀速”与匀速直线运动中的“匀速”含义不同，匀速圆周运动的速度大小虽然不变，但方向时刻在变，因而它是变速运动，并不是匀速运动，所谓“匀速”指的是“速率”不变。1．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动一定是匀变速运动
C．匀速圆周运动是匀速率圆周运动
D．匀速圆周运动中，在相等时间内的平均速度相同
解析：圆周运动是曲线运动，速度方向时刻改变，故匀速圆周运动是变速运动，匀速圆周运动在相等时间内的位移方向不同，平均速度大小相等、方向不同，相等时间内速度变化量不同，故是非匀变速曲线运动，但速度大小不变，故为匀速率圆周运动。
答案：C描述圆周运动的物理量弧长s切线方向沿圆周角度φωrad/s转动 3．周期、频率和转速
(1)周期：周期性运动 所需要的时间。用符号 表示，单位是秒(s)。
(2)频率：做周期性运动的物体在单位时间内运动重复的 。用符号f表示，单位是 (Hz)。
(3)转速：匀速圆周运动在单位时间内的 。用符号n表示，单位是转每秒(r/s)或转每分(r/min)。每重复一次T次数赫兹转动次数图4－1－1图4－1－2图4－1－3答案：C
[例1] 做匀速圆周运动的物体，在10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，试求该物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小。
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点：
(1)线速度的定义及求线速度的公式。
(2)线速度与角速度、角速度与周期的关系。描述圆周运动的物理量[答案] (1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s
如图4－1－4所示
图4－1－4
答案：D
传动问题分析 [例2] 观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的，如图4－1－5所示，其中乙图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”。试分析并讨论：
图4－1－5 自行车与链条传动 (1)同一齿轮上各点的线速度、角速度是否相同？
(2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？
(3)两齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的直径d1、d2的关系吗？
[思路点拨]
(1)自行车前进时，链条不会脱离齿轮打滑，两个齿轮边缘的线速度必定相同。
(2)两个齿轮的直径不同，根据公式v＝rω可知，两齿轮的角速度不同，且角速度与直径成反比。 [解析] (1)同一齿轮上各点绕同一轴转动，因而各点的角速度相同；但同一齿轮上各点到转轴的距离不同，由v＝rω知，其线速度不同。
(2)自行车前进时，链条不会脱离齿轮打滑，因而两个齿轮边缘的线速度必定相同；但两个齿轮的直径不同，根据v＝rω可知，两个齿轮的角速度不同，且角速度与直径成反比；由于角速度ω和转速n存在关系：ω＝2πn，两齿轮角速度不同，所以转速也不同。
(3)因两齿轮边缘的线速度相同，而线速度和角速度的关系是： v ＝rω，而ω＝2πn，故2πn1r1＝2πn2r2，即n1d1＝n2d2，转速与直径成反比。
[答案] 见解析上例题中，前、后轮盘和后轮的关系可抽象为如图4－1－6所示的模型，从动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，主动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮子边缘上的三点，设链条不打滑，则：图4－1－6
(1)A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶ vC＝________。
(2)A、B、C三点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC＝_______。答案：(1)3∶1∶1 (2)2∶2∶1点击下图进入“随堂基础巩固”点击下图进入“课时跟踪训练”课件14张PPT。4.2《向心力与向心加速度》说课课题:向心力、向心加速度 教学目标：
一、知识目标：
1、理解向心加速度和向心力的概念
2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。
3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。
二、能力目标：
1、学会用运动和力的关系分析分题
2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。
三、德育目标：
通过a与r及、v之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。
教学重点： 1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小，向心加速的大小，并能用来进行计算。 教学难点：
匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。
教学方法：
实验法、讲授法、归纳法、推理法
教学用具：
投影仪、投影片、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳
教学步骤： 一、引入新课 1：复习提问（用投影片出示思考题） （1）什么是匀速圆周运动 （2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？ （3）上述物理量间有什么关系？ 2、引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 （二）学习目标完成过程
1：向心力的概念及其方向
（1）在光滑水平桌面上，做演示实验
a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态
b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动
c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动
（2）用CAI课件，模拟上述实验过程
（3）引导学生讨论、分析：
a：绳绷紧前，小球为什么不做匀速圆周运动？
b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？
（4）通过讨论得到：
a：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。
b：向心力指向圆心，方向不断变化。
c：向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
2、向心力的大小
（1）体验向心的大小
a：每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个，让学生拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
b：引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。
c：过渡：刚才同学们已猜想向心力可能与m、v、r有关，那么，我们的猜想是否正确呢？下边我们通过实验来检验一下。
（2）a：用实物投影仪，投影向心力演示器。
b：介绍向心力演示的构造和使用方法
构造：（略）主要介绍各部分的名称
使用方法：匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等方格可显示出两个球所受向心力的比值。
（3）操作方法：
a：用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径r和角速度相同观察得到：向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力也越大。
b：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系
c：仍用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。
（4）总结得到：向心力的大小F与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系，且给出公式：F＝mω2r（说明该公式的得到方法，控制变量法、定量测数据）
（5）学生据推导向心力的另一表达式
（5）学生据 推导向心力的另一表达式
3、向心加速度
（1）做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。
（2）结合牛顿运动定律推导得到
4、说明的几个问题：
（1）由于a向的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。
（2）做匀速圆周运动的物体，向心力是一个效果力，方向总指向圆心，是一个变力。
（3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
三、巩固训练 1：向心加速度只改变速度的 ，而不改变速度的 。
2、一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速度为原来的2倍时，它的线速度、向心力分别变为原来的几倍？如果线速度不变，当角速度变为原来的2倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍
3.（1）用CAI课件展示思考与讨论中的物理情景 （2）分析木块受几个力的作用？各是什么性质的力？（3）木块所受的向心力是由什么提供的？
四、小结 1.什么是向心力和向心加速度？它们的大小和方向有什么特点？
2.向心力的求解公式（1） （2）
3.向心加速度的求解公式（1） （2）
4.匀速圆周运动是一种什么性质的运动？ 五、作业 课后练习三 六、板书设计 课件14张PPT。第2节 向心力与向心加速度物体受到的合力与运动的关系如何？思考1、当物体受到的F合=0时，物体做匀速直线运动。2、当物体受到的F合与速度V在同一条直线上时，物体做变速直线运动3、当物体受到的F合与速度V不在同一直线上时，物体做曲线运动地球公转地球围绕太阳转 这些物体为什么会做圆周运动？3、若细线突然剪断，将会看到什么现象？2、合外力有何特点？思考与分析1、小球受哪几个力的作用？OGFNF小球受力分析： OFN与G相平衡，所以合力为F（绳子的拉力）若细线突然剪断，小球将沿该点的切线方向飞出。1、概念：指向圆心的合外力． 一、向心力2、方向：总是指向圆心，与速度垂直，时刻变化。4、来源：3、效果：只改变速度的方向，不改变速度大小可以由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所提供．5、大小：第2节 向心力与向心加速度说明：上式表示的是所需要的向心力，而这个力是由物体实
际受到的合外力来提供的。说明：向心力是根据效果命名的合外力，受力分析时向心力
不存在说明：向心力对物体不做功二、向心加速度1、概念：向心力产生的加速度2、方向：总是指向圆心，时刻变化，是一个变加速度3、意义：描述线速度方向变化快慢的物理量。匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变加速运动4、大小：说明： 和 也适用于变速圆周运动(瞬时值) VaFa匀速圆周运动VaFa变速圆周运动向心力=合外力F2改变速度大小F1改变速度方向Fa只改变速度方向不改变速度大小来源：可以由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所提供。向心力是根据效果命名的合外力，受力分析时向心力不存在向心力大小（1）体验向心力的大小猜想：向心力大小可能与
有关质量、半径、角速度（2）演示实验：用向心力演示器演示方法:控制变量法①保持r、ω一定②保持r、m一定③保持m、ω一定精确的研究表明：构造：变速塔轮，长槽，短槽，弹簧测力套筒，标尺等。结论：m越大，F向越大结论：ω越大，F向越大结论：r越大，F向越大推导: 向心加速度的大小向心力公式:根据牛顿第二定律: 向心加速度a一定与半径r成正比吗？由以上两式可得：课堂练习1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A、匀速圆周运动是一种匀速运动
B、匀速圆周运动是一种匀变速运动
C、匀速圆周运动是一种变加速运动
D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小CD2、分析下图中物体A、B、C的受力情况，并说明这些物体做圆周运动时向心力的来源。A的向心力源自转盘对它的摩擦力B的向心力源自筒壁对它的压力C的向心力源自绳对它的拉力和它受到重力的合力NNGGGffT3、线的一端系一个重物，手执线的另一端，使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速（角速度）相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动。系线碰钉子时，是钉子离重物越远线易断，还是离重物越近线易断？水什么？解：①线越长越容易断。因角速度一定时，根据向心力公式 可知r越大所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断。②离得越近越容易断。因线速度一定时，根据向心力公式 可知r越小所需的向心力越大，这样绳子的拉力就越大，所以绳子越容易断课件15张PPT。第三节 向心力的实例分析知识回顾物体做圆周运动时，需要受到指向圆心的等效力的作用
向心力的特点
方向：总是指向圆心
大小：
向心力公式的理解实例研究1：车在水平路面上转弯受力分析一.水平面上的圆周运动=如何设计一种弯道，让赛车高速转弯时向心力由其它力来提供？内侧外侧弯道设计：路面倾斜例1. 汽车质量为m,路面倾角为θ ，转弯半径为r,若要使汽车在转弯时地面对其侧向静摩擦力为零，且汽车近似做匀速圆周运动，求汽车转弯时向心力的大小以及转弯时的速度。（弯道设计速度）当V实际> V设计时：
当V实际赛道的设计二.竖直面上的圆周运动（1）、分析行驶的汽车经过拱形桥面最高点时的受力情况，分析此时向心力。最高点实例分析2.小车在竖直面内做圆周运动O （设汽车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v ）最低点（2）、分析行驶的汽车经过凹形桥面最低点时的受力情况，分析此时向心力。O （设汽车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v ）
若要让小车冲到轨道最高点, 小车在最高点速度要满足什么条件?（3）、小车在竖直面圆周轨道内部运动情况分析最高点小车受力情况
如图为过山车轨道的一部分，若要使车厢能安全通过圆形轨道，车厢应从多高处释放？轨道半径为R,不计一切摩擦与阻力。思考题一 为何“水流星”在最高点时,水不会洒出来？思考题二研究圆周运动的要点从“供”“需”两方面来进行研究
分析物体受力，求沿半径方向的合外力
确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力
“供”“需”平衡做圆周运动课件15张PPT。4.4《离心运动》离心运动1﹑链球开始做什么运动？
2﹑链球离开运动员手以后做什么运动？2008年北京奥运会期望我国的著名女链球运动员顾原在奥运动争取佳绩。链球的运动情况。 做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。离心运动1．离心运动定义：2．离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力． 对离心运动的进一步理解
当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动
当F= 0时， 物体沿切线方向飞出
当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心
当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆心（１）离心现象的本质是物体惯性的表现离心运动本质：（２）离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象离心运动的特点 ：
（1）做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去．
（2）做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出．
（3）做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力 ．离心运动的应用1、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oF a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦
A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c3、下列说法中错误的有：（ ）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D、离心水泵利用了离心运动的原理DB例题4.物体做离心运动时，运动轨迹是（C）
A．一定是直线。
B．一定是曲线。
C．可能是直线，也可能是曲线。
D．可能是圆。 小结：离心运动
1．定义：做匀速圆周运 动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离心运动。
2 ．条件：①当F= 0时，物体沿切线方向飞出。
F＜mω2r时，物体逐渐远离圆心。
3 ．本质：离心现象的本质——物体惯性的表现。
二、离心运动的应用与防止
１.应用实例——洗衣机的脱水筒、棉花糖的产生 等。
２.防止实例——汽车拐弯时的限速、高速旋转的飞轮、砂轮的限速等。课件17张PPT。旋转飞椅我们小时候大都喜欢吃棉花糖，而且当时一定非常奇怪．为什么一颗一颗的白砂糖，经过机器一转，就变成又松又软的“棉花”不断向外“飞出”? 做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。一、认识离心运动1、离心运动： 2、物体作离心运动的条件： 当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出． 当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力时，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去．3离心现象的本质——物体惯性的表现
二、离心机械(离心运动的应用)1、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oF 可以通过离心机来研究、测试、训练人体的抗荷能力。知识拓展 在日常生活中，有不少人用“离心力’’来解释离心现象．其实，“离心力”这个概念不够严密．物体发生离心现象并不是因为有什么“离心力”作用在物体上，而是因为向心力减小或消失．此外，向心力本身也是一个以效果来命名的力，它可以是一个作用力，也可以是几个作用力的合力，也可以是合力在半径方向的分力．在一般情况下，也不能认为向心力和离心力是一对作用力和反作用力 A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故1、下列说法正确的是 ( )巩固练习：B ２、为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：( )
a、增大汽车转弯时的速度 b、减小汽车转弯时的速度
c、增大汽车与路面间的摩擦 d、减小汽车与路面间的摩擦
A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c3、下列说法中错误的有：（ ）
A、提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B、转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C、为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D、离心水泵利用了离心运动的原理DB４．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后靠筒壁坐着(见图)．当圆筒开始转动，转速逐渐增大时，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上不能动弹．当转速增大到一定程度时，突然地板与座椅一起向下坍落，游客们大吃一惊，但他们都惊奇地发现自己是安全的．请回答这时人们做圆周运动所需的向心力是由什么力提供的? 人们自身所受重力又是被什么力所平衡的? 课堂小结1．离心现象
(1)物体做离心运动的条件
合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力．
(2)离心运动
做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．
2．离心运动的应用和防止
(1)离心运动的应用
①离心干燥器
②离心沉淀器
(2)离心运动的防止
①车辆转弯时要限速
②转动的砂轮和飞轮要限速 活动与探究 观察并思考：
1．汽车、自行车等在束平面上转弯时，为什么速度不能过大?
2．滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势，并分析其受力情况． 课件27张PPT。向心力实例分析
赛车易发事故点在什么地方？ 水平弯道凸形路面本节课内容 水平面内的圆周运动
竖直面内的圆周运动（仅限最高点和最底点）水平面内的圆周运动(火车转弯为例)观看图片 注意观察
铁轨弯道的特点 弊端分析火车水平转弯时情况分析 内外轨道
一样高由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力F提供车轮介绍车轮介绍外轨略高于内轨火车受力垂直轨道面的支持力 N火车的向心力来源由G和N的合力提供hNhFL如图示 知 h , L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?火车拐弯应以规定速度行驶例题 当火车行驶速率v>v规定时， 当火车行驶速率v (1)当火车的速度v1=10m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?
(2)当火车的速度v2=15m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?
(3)当火车的速度v3=20m/s时,轨道何处受侧压力?方向如何?思维拓展及应用 你观察过高速公路转弯处的路面情况吗? 高速公路转弯处也是外高内底
（并且超车道比主车道更加倾斜） 山区铁路弯道过多，火车能否大面积提速？赛车影片中，若减少水平弯道处事故，你怎样设计转弯处的路面?飞车走壁 海南汽车试验场竖直面内的圆周运动（最高点和最底点)(汽车过桥为例)实例分析一、汽车过桥123N汽车通过桥最高点时，
车对桥的压力以“凸形桥”为例分析：1、分析汽车的受力情况N2、找圆心3、确定F合即F向心力的方向。4、列方程NG·F合= G-N学生分析汽车通过最底点时车对桥 (过水路面)的压力 小结:比较三种桥面受力的情况 （超重？ 失重？） 影片中赛车通过凸起的路面时，若减少事故，你能否求出赛车在最高点的最大速度？你的思路是？思考与讨论 地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：会不会出现这样的情况。
速度大到一定程度时，地面对车的支持力是0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？课后作业汽车速度增大v思维拓展书面作业 教材 P77 3、6飞车走壁 (海南汽车试验场)海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高速试车道， 南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈，跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁一般，真叫人惊叹不已。
有机会乘上试验车在高速跑道上奔驰一圈，感受更为奇妙：从车内往外看，车好象是贴着斜壁，如履平地，疾走如飞；而此时乘客的感觉，象是被一股力量紧紧地吸住，如果挥动双手将有一种沉重感，这种感觉是在一般跑道上无法感受到的。 小资料课件29张PPT。第
4
章专题归纳例析章
末
小
结阶段质量检测 专题一 匀速圆周运动实例分析
解决圆周运动问题的关键是正确地对物体进行受力分析，搞清向心力的来源。
向心力是按力的效果命名的，它可以是做圆周运动的物体受到的某一个力或是几个力的合力或是某一个力的分力，要视具体问题而定。
[例证1] 某同学在观察飞机在空中进行飞行表演时，发现飞机有时在竖直方向做圆周运动上下翻飞；有时在水平方向做匀速圆周运动，如图4－1所示，他得出下述结论， 其中错误的是 ( )
图4－1
A．飞机做圆周运动的向心力只能由重力提供
B．飞机在水平面上做匀速圆周运动时，向心力可由空气的支持力与重力的合力提供[答案] A C．飞机在竖直面上做圆周运动在最高点时，因加速度竖直向下，故飞行员有失重感
D．飞机在竖直面上做圆周运动在最低点时，因加速度竖直向上，故飞行员受座椅的作用力最大
图4－2 专题二 竖直平面内圆周运动临界问题实例分析
在解决圆周运动的临界问题时，先确定限定轨道的构件(轻绳、轻杆、圆轨道的内外侧面等)，然后再确定临界点的位置。临界问题总是出现在变速圆周运动中，而竖直平面内的圆周运动是最典型的变速圆周运动。 [例证2] 如图4－3所示，AB为半径为R的金属导轨(导轨厚度不计)，a、b为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看做质点)，要使小球不致脱离导轨，a、b在导轨最高点的速度va、vb应满足什么条件？
图4－3 专题三 与圆周运动相关的力学综合问题
(1)此类问题是高考的重点，可综合考查学生分析问题解决问题的能力，主要形式有：
①各种运动形式相结合；
②与机械能守恒、动能定理相结合。
(2)求解关键：
①分清物理过程和阶段；
②正确选择物理规律；
③挖掘隐含条件——联系两种运动的“桥梁”；
④善于用能量的观点巧妙联系初、末状态。 [例证3] 如图4－4所示，一个质量
为m＝0.6 kg的小球，以某一初速度v0从
图中P点水平抛出，恰好从光滑圆弧
ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不
计空气阻力，进入时无机械能损失)。已知圆弧半径R＝0.3 m，图中θ＝60°，小球到达A点时的速度v＝4 m/s。试求(取g＝
10 m/s2)：
(1)小球做平抛运动的初速度v0；
(2)判断小球能否通过圆弧最高点C，若能，求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力N。图4－4代入数据得N′＝8 N
由牛顿第三定律得
N＝－N′＝－8 N
方向竖直向上。
[答案] (1)2 m/s (2)8 N 方向竖直向上1.有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，
杂技演员骑摩托车先在如图4－5所示
的大型圆筒底部做速度较小、半径较
小的圆周运动，通过逐步加速，圆周
运动半径亦逐步增大，最后能以较大
的速度在竖直的筒壁上做匀速圆周运动，这时使车和人整
体做圆周运动的向心力是 ( )图4－5A．圆筒壁对车的静摩擦力
B．筒壁对车的弹力
C．摩托车本身的动力
D．重力和摩擦力的合力
解析：车子和人整体受到重力、弹力、摩擦力作用，但做圆周运动的向心力是由筒壁对车的弹力提供的。
答案：B2.在光滑平面中，有一转轴垂直于此平面，交
点O的上方h处固定一细绳的一端，绳的另一
端固定一质量为m的小球B，绳长AB＝l>h，
小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速
圆周运动，如图4－6所示，要使球不离开水平面，转轴的
转速最大值是 ( )图4－6答案：A
3.如图4－7所示，长度l＝0.50 m的轻质杆
OA，A端固定一个质量m＝3.0 kg的小球，
小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动。
通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取
10 m/s2，则此时细杆OA ( )
A．受到6.0 N的拉力
B．受到6.0 N的压力
C．受到24 N的拉力
D．受到54 N的压力图4－7答案：B4.飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可
看成一段圆弧，如图4－8所示，飞
机做俯冲拉起运动时，在最低点附
近做半径为r＝180 m的圆周运动，
如果飞行员质量m＝70 kg，飞机经过最低点P时的速度v
＝360 km/h，则这时飞行员对座椅的压力是多少？
(g取10 m/s2)图4－8答案：4 589 N
5．在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面
的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图4－9所示，他们将选手简化为质量m＝60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3 m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度g＝10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。
图4－9
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；
(2)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。
答案：(1)1 080 N (2)见解析
点击下图进入“阶段质量检测”
