匀速圆周运动是曲线运动吗？
匀速圆周运动是曲线运动吗？
不是。
匀变速曲线运动是速度匀速变化的曲线运动。
曲线运动类型：匀速曲线运动，特点是向心力大小恒定不变，速度方向改变、大小不变；匀变速曲线运动，速度大小方向都改变的曲线运动；非匀变速曲线运动，不符合上述特征的曲线运动。
扩展资料
质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”(uniform c ircular motion)。
匀速圆周运动是圆周运动中，最常见和最简单的运动（因为速度是矢量，所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动）。
做匀速圆周运动的充要条件是：
1.具有初速度（初速度不为零）
2.始终受到大小不变，方向垂直于速度方向，且在速度方向同一侧的合外力。
首先，在确定转速、圆周半径都恒定的前提下，验证向心力与质量是不是正比关系。
用来作对比实验的两物体要经过严格配重，并且用天平测量出两球的质量一个是另一个的一半，实验显示：测力计所示的'向心力随着作圆周运动物体质量的加倍而加倍，这就证明了向心力与物体质量的正比关系。
其次，在保持质量、运动半径都恒定的情况下。
由于角速度与转速是正比关系，所以我们只需要验证向心力与转速的平方是不是正比关系。
实验时，转速增加到2倍，从测力计上可以看出，在允许的误差范围内，向心力增加到4倍。
验证了向心力跟角速度的平方成正比。
最后，在保持质量、角速度（或转速）都不变的前提下，验证物体进行圆周运动时的向心力与圆周的半径是不是正比关系。
实验时，使运动半径增加到2 倍，转动后，从测力计上可以看出向心力也增加到2倍。
说明向心力与半径成正比。
人教版高中必修二物理教学课件 第五章：曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)
三种传动装置及其特点．
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接，A、B 两点 合，A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3．择式分析：若线速度大小相等，则根据 ω ∝1r分析； 若角速度大小相等，则根据 v ∝ r 分析．
1.如图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿 大小相同，主动轮的齿数 z1＝24，从动轮的齿数 z2＝8， 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时，从动轮的转动情况 是( )
A．顺时针转动，周期为23πω B．逆时针转动，周期为23πω
A．①③⑤⑦ C．②④⑥⑦
B．②④⑥⑧ D．②④⑤⑧
解析：由题意知半径 R＝0.25 m，线速度 v＝Rω＝2.5
v
2π
m/s，则角速度 ω＝R＝10 rad/s，②正确；周期 T＝ ω ＝
0.2π s＝0.628 s，④正确；
频率
f＝T1＝1.59
Hz，⑥正确；转速
n＝ ω ＝5
2π π
r/s＜
答案：ABC
解析：A、B 两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等，
即 va＝vb 或 va∶vb＝1∶1.① 由 v＝ωr 得 ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，则 B、C 两轮 的角速度相等，即 ωb＝ωc 或 ωb∶ωc＝1∶1.③ 由 v＝ωr 得 vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2.④
5.6向心加速度
3、已知某骑自行车的人，1.0min蹬了10 已知某骑自行车的人，1.0min蹬了10 蹬了 车轮与脚蹬轮盘转数之比为3 圈。车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1。 求车轮转动的线速度的大小和加速度大 车轮半径为1.0m) 小(车轮半径为1.0m) 解：车轮在1.0min内转过的圈数为30圈， 车轮在1.0min内转过的圈数为30圈 1.0min内转过的圈数为30 即车轮的转速为： 即车轮的转速为：n=30/60=0.5r/s 车轮的角速度： 车轮的角速度：ω = 2πn =πrad/s 车轮的线速度： 车轮的线速度： v = rω =πm/s 2 车轮的加速度： =1× 车轮的加速度： an = rω =1×π2 =π2 m/s2
•用画矢量图的方法来找出匀速圆周运动的加速度 方向 设质点沿半径为r的圆做匀速圆周运动，某时 刻位于A点，速度为VA，经过时间△t后位于B点， 速度为VB。．
结论： 很小很小时， 指向圆心． 结论：当△t很小很小时，△v（a）指向圆心．
二、向心加速度 1．定义： ． 做圆周运动的物体加速度指向圆心。 这个加速度叫做向心加速度。
4、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的 半 、自行车的大齿轮、小齿轮、 径不一样，它们的边缘上有三个点A、 、 。 径不一样，它们的边缘上有三个点 、B、C。其中 哪两点向心加速度的关系适用于“ 哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半 成正比” 哪两点适用于“ 径 成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径 成反比” 成反比”？
2、下列关于向心加速度的说法正确的是 ( A ) A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不变 B.向心加速度的方向保持不变 C.在匀速圆周运动中 在匀速圆周运动中， C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中 在匀速圆周运动中， D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断 变化
直线运动、曲线运动、匀速运动、变速运动、匀变速直线、匀变速曲线
直线运动、曲线运动、匀速运动、变速运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动
1、区别直线运动和曲线运动
直线运动的轨迹是一条直线，曲线运动的轨迹是曲线。
2、区别匀速运动和变速运动
速度是矢量，既有大小又有方向。
如果物体的大小和方向都保持不变，则物体的运动是匀速运动，就是我们常说的匀速直线运动。
如果物体的大小变化或方向变化或大小和方向都变化，则物体的运动是变速运动。
例如匀加速直线运动和匀减速直线运动（速度的大小变化）、匀速圆周运动（速度的方向变化）、平抛运动（速度大小和方向都变化）。
3、区别匀变速直线运动和匀变速曲线运动
加速度的定义式
v
a
t
∆
=
∆
，v
∆是速度的变化变化量，t∆是发生这一变化所用的时间。
加速度是矢量，既有大小又有方向。
变速运动中加速度
．．．a．恒定不变的运动
．．．．．．．是匀变速运动。
匀变速运动又有两种情况：匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
例如匀加速直线运动、匀减速直线运动（加速度a不变），平抛运动（加速度a不变）。
匀速圆周运动不是匀变速曲线运动，因为匀速圆周运动的加速度大小不变而方向改变。
曲线运动之：匀速圆周运动
曲线运动之：匀速圆周运动曲线运动之：匀速圆周运动（一）基础知识1. 匀速圆周运动的基本概念和公式（1）线速度大小，方向沿圆周的切线方向，时刻变化；（2）角速度，恒定不变量；（3）周期与频率；（4）向心力，总指向圆心，时刻变化，向心加速度，方向与向心力相同；2. 质点做匀速圆周运动的条件（1）具有一定的速度；（2）受到的合力（向心力）大小不变且方向始终与速度方向垂直。
合力（向心力）与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。
3. 向心力有关说明向心力是一种效果力。
任何一个力或者几个力的合力，或者某一个力的某个分力，只要其效果是使物体做圆周运动的，都可以认为是向心力。
做匀速圆周运动的物体，向心力就是物体所受的合力，总是指向圆心；做变速圆周运动的物体，向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力，合外力的另一个分力沿着圆周的切线，使速度大小改变，所以向心力不一定是物体所受的合外力。
（二）解决圆周运动问题的步骤1. 确定研究对象；2. 确定圆心、半径、向心加速度方向；3. 进行受力分析，将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向；4. 根据向心力公式，列牛顿第二定律方程求解。
基本规律：径向合外力提供向心力（三）常见问题及处理要点1. 皮带传动问题例1：如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等解析：皮带不打滑，故a、c两点线速度相等，选C；c点、b点在同一轮轴上角速度相等，半径不同，由，b点与c 点线速度不相等，故a与b线速度不等，A错；同样可判定a 与c角速度不同，即a与b角速度不同，B错；设a点的线速度为，则a点向心加速度，由，，所以，故，D正确。
第二节 向心力
图3
图4
4.向心力的作用：
向心力总与速度垂直，所以向心力不改变速度的大 小，只改变速度的方向。
向心力的大小跟哪些因素有关？ 猜想： 可能与m 、r、ω、v 有关 验证： 控制变量法
G
方向： 总指向圆心，时刻改变
向心力
大小： F=mrω 2 ，F=mv2/r
作用效果： 只改变线速度方向，不改变线速 度大小。 方向：总指向圆心，时刻改变
效果力
向心加速度
大小： a=rω 2 ，a=v2/r 物理意义： 描述物体在做圆周运动时，速度 方向变化快慢的物理量
小球受力分析：
N
V F
O O
O O
F
F G
F
V
V
N与G相平衡，所 以合力为F
结论：物体做匀速圆
周运动，合外力指向圆 心，且与______ 速度V 垂直
1.向心力的定义：
做匀速圆周运动的物体，所受到的合力总是指向圆心，这
个力叫做向心力。 2.向心力的方向：总指向圆心,与速度垂直，时刻改变。
3.向心力的命名：向心力是效果力，它不是具有确定性质的
O
2 v 解：这种情形速率不变，即v相同，据 F m ，线越短， r 需要的向心力越大，线越容易断，即钉子离重物越近线
越易断。
三
生活中的向心力
拱桥问题 例3.质量为m 的汽车以速度v，经过 一个半径为R 的拱形桥，行驶到最高 点时，汽车对桥面的压力是多大？ 解：根据牛顿第二定律
5.6向心力和向心加速度
3.作用效果: 只改变v 的方向,不改变v 只改变 的方向,不改变 的大小
v F O v F F v
为什么?
因为在运动方向(切线方向 上所受的合外 因为在运动方向 切线方向)上所受的合外 切线方向 力为0，这个方向上的加速度也为0， 力为 ，这个方向上的加速度也为 ，所以速 度大小不变，只改变速度方向。 度大小不变，只改变速度方向。
周半径r和角速度 都有关系 周半径 和角速度ω都有关系： 和角速度 都有关系：
公式： 公式：F＝mrω2 v 推导向心力的另一表达式： 根据 ω = 推导向心力的另一表达式： r 2
v F =m r
二、向心加速度
阅读后思考？ 阅读后思考？
向心加速度由谁产生？方向如何？ （1）向心加速度由谁产生？方向如何？ 向心加速度由向心力产生，据牛顿运动定律知 向心加速度由向心力产生， 道：这个加速度的方向与向心力的方向相同 加速度是描述速度变化快慢的物理量， （2）加速度是描述速度变化快慢的物理量，那 么向心加速度是描述什么的物理量？ 么向心加速度是描述什么的物理量？ 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量 向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量 （3）怎样推导向心加速度的公式？ 怎样推导向心加速度的公式？ 向心加速度的公式
O’ 解析： 解析： 小球受力： 小球受力： 竖直向下的重力G 沿绳方向的拉力T 竖直向下的重力 沿绳方向的拉力T 小球的向心力： 和 的合力提供 小球的向心力： T和G的合力提供 由
θ L
T O RF mg
F = F = mgtgθ 向
小球做圆周运动的半径: 小球做圆周运动的半径:R = Lsin θ 由牛顿第二定律： 由牛顿第二定律： 即： mgtgθ
一、向心力
恒力?
高中物理必修二知识点总结：第五章曲线运动(人教版)
高中物理必修二知识点总结：第五章曲线运动（人教版）这一章是在前边几章的学习基础之上，研究一种更为复杂的运动方式：曲线运动。
这也是运动学中更为重要的一部分内容，本章的重难点就在于抛体运动、圆周运动。
考试的要求：Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。
要求Ⅱ：曲线运动、抛体运动、圆周运动。
知识构建：新知归纳：一、曲线运动●曲线运动1、定义：物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动。
2．物体做曲线运动的条件(1）当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，这个合力总能产生一个改变速度方向的效果，物体就一定做曲线运动。
（2）当物体做曲线运动时，它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上。
（3）物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的．2、曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向，就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。
物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。
3、曲线运动的速度方向（1）在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线切线的方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变，无论速度的大小变或不变，运动的速度总是变化的，故曲线运动是一种变速运动。
4、曲线运动的轨迹:作曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指向的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总是向圆心弯曲等。
●曲线运动常见的类型：（1）a=0：匀速直线运动或静止。
（2）a 恒定：性质为匀变速运动，分为：①v 、a 同向，匀加速直线运动；②v 、a 反向，匀减速直线运动；③v 、a 成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v 、a 之间，和速度v 的方向相切，方向逐渐向a 的方向接近，但不可能达到。
曲线运动练习题
曲线运动练习题一、选择题1. 曲线运动的条件是物体的加速度与速度方向不共线。
这种说法正确吗？A. 正确B. 错误2. 物体做曲线运动时，合力的方向与速度方向的关系是怎样的？A. 总是垂直B. 总是平行C. 可以成任意角度3. 曲线运动中，物体的加速度大小和方向会如何变化？A. 大小和方向都不变B. 大小不变，方向变化C. 大小变化，方向不变D. 大小和方向都变化4. 以下哪种运动不属于曲线运动？A. 匀速圆周运动B. 抛体运动C. 直线运动5. 在曲线运动中，物体的速度大小是否可能保持不变？A. 是B. 否二、填空题6. 物体做曲线运动时，其速度方向始终沿着________。
7. 曲线运动的物体，其加速度方向与________方向相同。
8. 物体做匀速圆周运动时，其向心加速度的大小为________。
9. 抛体运动中，物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做________运动。
10. 物体在曲线运动过程中，其速度的________是变化的。
三、简答题11. 请简述曲线运动中物体速度的变化特点。
四、计算题12. 一个物体在水平面上以初速度v0=20m/s沿x轴正方向抛出，同时受到一个与速度方向成θ=45°的斜向上的恒定力F作用，求物体在t=2s时的位置坐标。
五、分析题13. 假设一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动，其半径为r，线速度为v，试分析物体在运动过程中受到的力有哪些，并说明它们的方向。
六、实验题14. 设计一个实验来验证物体在受到一个恒定的斜向上力作用下，其运动轨迹是否为曲线。
七、论述题15. 论述在实际生活中，曲线运动有哪些应用，并举例说明。
八、综合题16. 一个物体在竖直平面内做抛体运动，初速度为v0，忽略空气阻力。
请根据牛顿第二定律，推导出物体在竖直方向和水平方向的运动方程，并说明物体的运动轨迹。
九、判断题17. 曲线运动的速度方向是物体运动轨迹上某点的切线方向，这种说法正确吗？十、应用题18. 一个运动员在跳远比赛中，以水平速度v0=10m/s起跳，起跳点距离沙坑边缘的水平距离为d=20m。
教科版物理必修第二册精品课件 第二章匀速圆周运动 1.圆周运动
3.常见“传动装置”问题分析
相同量
不量
相同量
不同量
同轴的圆盘上各点
角速度:ωA=ωB,周期:TA=TB
vA
线速度:
vB
=
r
R
两轮边缘或皮带上各点
边缘点线速度: vA=vB
ωA
角速度:ω
B
=
r
TA
,周期:T
R
B
=
R
r
相同量
不同量
两齿轮啮合传动
边缘点线速度:vA=vB
ωA
角速度:
ωB
=
r
TA
,周期:
画龙点睛 匀速圆周运动是变速运动,实际是匀速率圆周运动的简称,此处
的“匀速”是指“匀速率”,不是指线速度不变,而是指线速度的大小(速率)不
变。
【典型例题】
【例题1】 (多选)质点做匀速圆周运动,则(
)
A.在任何相等的时间内,质点的位移都相同
B.在任何相等的时间内,质点通过的路程都相等
C.因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动
动得越快。
Δ
(2)角速度的大小ω=
,Δφ代表在时间Δt内,物体与圆心的连线转过的
Δ
角度。
(3)在匀速圆周运动中,角速度大小不变,是恒量。
2.对周期和频率(转速)的理解
(1)周期描述了匀速圆周运动的一个重要特点——时间周期性。其具体
含义是,描述匀速圆周运动的一些变化的物理量,每经过一个周期时,大小
2π
=
60
π
rad/s=
30
rad/s ,故D正确。
科学思维 理解v、ω、T(n)、r之间的关系要用控制变量法进行分析,即公
《圆周运动》说课稿
《圆周运动》说课稿《圆周运动》说课稿1尊敬的各位评委，各位老师：下午好！我叫王雷，来自通州市刘桥中学，我说课的题目是《匀速圆周运动》。
《匀速圆周运动》选自高中物理第一册第五章。
它是学生在充分掌握了曲线运动的规律后，接触到的一个较为复杂的曲线运动，本节内容作为该部分的起始章节，主要要向学生介绍圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。
根据本节课学要求和特点，我设计本课的教学目标有以下几点：教学目标：一、知识目标：1、知道什么是匀速圆周运动2、理解什么是线速度、角速度和周期3、理解线速度、角速度和周期之间的关系二、能力目标：能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
再学习过程中能用信息技术手段为物理学习服务。
使抽象的事物形象化；理性的知识感性化；复杂的概念，简单化。
三、德育目标：通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究，认识事物的复杂性，多面性。
教学重点：1、理解线速度、角速度和周期2、什么是匀速圆周运动3、线速度、角速度及周期之间的关系教学难点：对匀速圆周运动是变速运动的理解教学方法：讲授、推理归纳法、讨论，通过师生互动，生生互动，让学生主动的去探究知识，激发学习的兴趣和主动性。
教学步骤：为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：一、导入新课（1）物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？（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）（2）今天我们就来学习最简单的圆周运动匀速圆周运动二、新课教学1、匀速圆周运动（1）用通过放录像让学生感知卫星做圆周运动，在相等的时间里通过相等的弧长。
（2）并出示定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同棗这种运动就叫匀速圆周运动。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量（1）线速度a：分析：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。