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(完整版)圆周运动和向心加速度知识点总结,推荐文档


是一个变量。 4、向心加速度的意义:在一个半径一定的圆周运动中,向心加
速度描述的是线速度方向改变的快慢。
5、关于向心加速度的说明 (1) 从运动学上看:速度方向时刻在发生变化,总是有 必 然有向心加速度; (2) 从动力学上看:沿着半径方向上指向圆心的合外力必然产 生指向圆心的向心加速度。
思考回答:为什么匀速圆周运动不是匀变速运动? 加速度是个矢量,既有大小又有方向,匀速圆周运动中加速度 大小不变,而方向却不断变化。因此,匀速圆周运动不是匀变速运 动。
线速度的大小是 的比值。所以 是矢量。 3 匀速圆周运动是一个线速度大小不变的圆周运动。
4 线速度的定义式
,无论是对于变速圆周运动还是匀速
圆周运动都成立,在变速圆周运动中,只要 取得足够小,公式计
算的结果就是瞬时线速度。 注:匀速圆周运动中的“匀速”二字的含义:仅指速率不变,
但速度的方向(曲线上某点的切线方向)时刻在变化。
3、匀速圆周运动的转速 转速 n:指转动物体单位时间内转过的圈数。 单位: r/s(转每秒),常用的单位还有 (转每分) 关系式: s(n 单位为 r/s)或 s(n 单位为 r/min)
注意:转速与角速度单位的区别:
知识点四:描述圆周运动快慢的几个物理量的相互关系 要点诠释:
因为这几个都是描述圆周运动快慢,所以它们之间必然有内在
度的关系,适应于匀速圆周运动和变速 1、向心加速度产生的原因:向心加速度由物体所受到的向心力
产生,根据牛顿第二定律知道,其大小由向心力的大小和物体的质量 决定。
2、向心加速度大小的计算方法:
(1) 由牛顿第二定律计算:

(2) 由运动学公式计算: 如果是匀速圆周运动则有: 3、向心加速度 的方向:沿着半径指向圆心,时刻在发生变化,
r/s)
3、线速度和角速度的关系: (1)线速度和角速度关系的推导: 特例推导: 设物体沿半径为 r 的圆周做匀速圆周运动,在一个T时间内转 过的弧长2πr 及2π 角度,则:
一般意义上的推导:
由线速度的定义:
而 ,所以
又因为 以
,所
(2)线速度和角速度的关系:
可知:

同理: 一定时 , 一定时 (3) 对于线速度与角速度关系的理解: 是一种瞬时对应关系,即某一时刻的线速度与这一时刻的角速
做周期,单位:s。 它描写了圆周运动的重复性。 2、周期 T 的意义:不难看到,周期是圆周运动的线速度大小和
方向完全恢复初始状态所用的最小时间;周期长说明圆周运动的物 体转动得慢,周期短说明转动得快。
观察与思考:同学们看一看你所戴的手表或者墙上钟表上的时、
分、秒针,它们的周期分别是多少?想一想角速度和周期的关系如 何?(秒针的周期最小,其针尖的 最大, 也最大。)
知识点二:描写圆周运动的角速度
要点诠释: 1、角速度的定义: 圆周运动物体与圆心的连线扫过的角度 与所用时间 的比值 叫做角速度。
公式: 单位:
(弧度每秒)
2、说明:
1)这里的 必须是弧度制的角。
2 对于匀速圆周运动来说,这个比值是恒定的,即匀速圆周运 动
是角速度保持不变的圆周运动。
3 角速度的定义式
联系
1、线速度、角速度和周期的关系 匀速圆周运动的线速度和周期的关系
匀速圆周运动的角速度和周期的关 系 匀速圆周运动的角速度和周期有确定的对应关系:角速度与周
期成反比。
2、线速度、角速度与转速的关系:
匀速圆周运动的线速度与转速的关系:
(n 的单位是
r/s)
匀速圆周运动的角速度与转速的关系: (n 的单位是
rad,
(4) 特殊角的弧度值:在此定义下,一个周角对应的弧度数是:
;平角和直角分别是 (rad)。 (5)同一个角的角度 和用弧度制度量的 之间的关系是:
rad , 说明:在物理学中弧度并没有量纲,因为它是两个长度之比,
弧度(rad)只是我们为了表达的方便而 “给”的。
知识点三:匀速圆周运动的周期与转速 要点诠释: 1、周期的定义:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫
圆周运动和向心加速度知识点总结 知识点一:圆周运动的线速度 要点诠释:
1、线速度的定义: 圆周运动中,物体通过的弧长与所用时间的比值,称为圆周运 动的线速度。
公式:
(比值越大,说明线速度越大)
方向:沿着圆周上各点的切线方向
单位:m/s
2、 说明
1 线速度是指物体做圆周运动时的瞬时速度。 2 线速度的方向就是圆周上某点的切线方向。
规律方法总结 1、注意圆周运动的速度和加速度的方向是变化的。 (1) 圆周运动的线速度的方向时刻在发生变化,但是总是与半
径垂直;
(2) 无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动,都是加速度变化 的曲线运动,都不是匀变速运动。
2、熟练掌握线速度、角速度、周期和转速的关系能给解题带来 方便。
(1) 尽管线速度、角速度、周期和转速都能描写圆周运动的快 慢,但是它们是有区别的;
即: 3、关于弧度制的介绍
(1) 角有两种度量单位:角度制和弧度制 (2) 角度制:将一个圆的周长分为360份,其中的一份对应的圆 心 角为一度。因此一个周角是360°,平角和直角分别是180°和 90°。
(3) 弧度制:定义半径长的弧所对应的圆心角为一弧度,符号为
rad。一段长为 的圆弧对应的圆心角是
(2) 线速度与角速度的关系 速 和 圆周运动和变速圆周运动都适应;
是瞬时对应关系,匀
(3) 在具体计算中,要注意角的单位和转速的单位。 3、同一个转动的物体上不同的点,其角速度是相同的,其线速 度与半径成正比;皮带传动时或者齿轮传动时,两个轮子边缘上的 点线速度是相同的,其角速度或转速与轮子的半径成反比。
4、向心加速度的计算公式
适用于圆周运动任何瞬时
的向心加速度的计算,其中的线速度和角速度都是瞬时值,无论是
匀速圆周运动还是变速圆周运动都可以用来计算某时刻的向心加速
,无论是对于变速圆周运动还是匀速
圆周运动都成立,在变速圆周运动中,只要 取得足够小,公式计
算的结果就是瞬时角速度。 4)关于 的方向:中学阶段不研究。 5)同一个转动的物体上,各点的角速度相等。 例如. 木棒 OA 以它上面的一点 O 为轴匀速转动时,它上面的各
点与圆心 O 的连线在相等时间内扫过的角度相等。
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