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* * 第一节 万有引力定律 * 高一物理备课组 2006年度第二学期 第三章 万有引力定律及其应用 曲线运动 1、曲线运动的特点: 轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动；一定具有加速度，合外力不为零。 3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。 2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。 运动的合成与分解 1、合运动：物体实际的运动； 2、特点： 3、原则： 运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。 分运动：物体同时参与合成的运动的运动。 独立性、等时性、等效性、同体性 平行四边形定则或三角形定则 判断合运动的性质 判断两个直线运动的合运动的性质 直线运动还是曲线运动？ 匀变速运动还是变加速运动？ 合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同一直线 合力或加速度是否恒定 判断：两个匀速直线运动的合运动?一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动？ d d 实例1：小船渡河 当v船 垂直于河岸 v船 v水 tmin= v船 d v θ d v船 θ v水 v v船 θ v船v水 v船v水 最短渡河位移 最短渡河时间 v水 v θ 实例2：绳＋滑轮 v∥ v⊥ v ? 沿绳方向的伸长或收缩运动 垂直于绳方向的旋转运动 注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等 v ? θ v ? v θ ? 抛体运动 1、条件： ①具有一定的初速度； ②只受重力。 2、性质： 3、处理方法： 分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。 匀变速运动 平抛运动 1、条件： ①具有水平初速度； ②只受重力。 3、处理方法： 2、性质： 分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 匀变速曲线运动 O y B x A P (x,y) v0 平抛运动 l θ α vx = v0 α v vy O′ 合运动 偏向角 竖直方向 水平方向 速度 位移 x = v0 t y = g t 2 1 2 vx = v0 vy＝gt 决定平抛运动在空中的飞行时间与水平位移的因素分别是什么？ 速度方向的反向延长线与水平位移的交点 O′有什么特点？ l = x2 + y2 l = v02 + vy2 练习 如图为平抛运动轨迹的一部分，已知条件如图所示。 求v0 和 vb 。 h1 h2 a b c x x 斜抛运动 1、条件： ①具有斜向上或斜向下的初速度； ②只受重力。 3、处理方法： 2、性质： 分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动。 匀变速曲线运动 匀速圆周运动 v = T 2πr ω= T 2π v = rω 1、描述圆周运动快慢的物理量： 线速度v 、角速度ω 、转速n 、频率f 、周期T 2、匀速圆周运动的特点及性质 变加速曲线运动 v = Δt Δl ω= Δt Δ θ n = f = T 1 线速度的大小不变 匀速圆周运动 4、两个有用的结论： ①皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同 ②同一轮上各点的角速度相同 O1 a b c O2 Ra Rc Rb 向心加速度和向心力 1、方向： 2、物理意义： 3、向心加速度的大小： v2 r an= = vω = rω2 = r 4π2 T 2 2、向心力的大小： v2 r Fn= m = mvω = mrω2 = m r 4π2 T 2 3、向心力的来源： 匀速圆周运动：合力充当向心力 向心加速度 向心力 始终指向圆心 描述速度方向变化的快慢 1、方向： 始终指向圆心 沿半径方向的合力 r mg F静 O FN O θ O FT mg F合 θ FN mg θ 几种常见的匀速圆周运动 mg FN r F静 O R F合 火车转弯 圆锥摆 转盘 滚筒 O θ l O O 几种常见的圆周运动 FN mg FN mg mg F v2 R mg－FN＝m v2 R FN－mg＝m θ F1 F2 v v 沿半径方向 Fn＝F－F1＝0 垂直半径方向 Ft ＝F2 离心运动与向心运动 离心运动：0 ≤F合＜Fn 匀速圆周运动：F合= Fn 向心运动：F合＞Fn 注意：这里的F合为沿着半径（指向圆心）的合力 1.内容：宇宙间任何两个有质量的物体都存在相互吸引力，其大小与这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。 2.公式： （G叫引力常数） r m1 m2 F F 卡文迪许实验 万有引力定律 【说明】 ① m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离， ② G为引力常数。G=6.67×10－11 N·m2/kg2 G的物理意义——两质量各为