第10讲 圆周运动复习课教学案(高三一轮复习)

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1、第10讲圆周运动【教学目标】1.会描述匀速圆周运动，知道向心加速度。2.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，分析离心现象。3.掌握圆周运动的规律与日常生活的联系的典型情景。【教学重、难点】1.描述圆周运动的基本物理量及其关系。2.向心力来源的分析，典型的匀速圆周运动规律。3.竖直面内的变速圆周运动。【教与学师生互动】要点一：圆周运动的运动学问题1.匀速圆周运动：（1）定义：线速度大小____________的圆周运动．（2）性质：向心加速度大小不变，方向____________，是变加速曲线运动．（3）条件：合力____________，方向始终与速度

2、方向垂直且指向圆心．2．描述圆周运动的基本参量有：________、________、________、周期、频率、转速、向心加速度等．（参看48页列表）3.分析涉及圆周运动的运动学问题，关键要把握好两个方面：第一，准确理解描述圆周运动的物理参量及其定量关系；第二，注重理论结合实际，准确掌握涉及圆周运动的传动方式传动类型图示结论共轴传动①运动特点：转动方向相同；　②定量关系：A点和B点转动的周期相同、角速度相同，A点和B点的线速度与其半径成正比传动类型图示结论皮带(链条)传动　①运动特点：两轮的转动方向与皮带的绕行方式有关，可同向转动，也可反向转动；　②定量

3、关系：由于A、B两点相当于皮带上的不同位置的点，所以它们的线速度大小必然相同，二者角速度与其半径成反比，周期与其半径成正比齿轮传动　①运动特点：转动方向相反；　②定量关系：vA＝vB；＝＝；＝＝(z1、z2分别表示两齿轮的齿数)【例1】如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则(　　)A．两轮转动的角速度相等B．大轮转动的角速度是小轮的2倍C．质点加速度aA＝2aBD．质点加速度aB＝4aC大齿轮小齿轮车轮小发电机摩擦小轮链条【例2】如图所示，一种向自行车车

4、灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）要点二：圆周运动的动力学问题1．向心力的来源：向心力是按力的作用效果命名的力，可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力．（参看49页列表）2．向心力的确定：首先确定

5、圆周运动的轨道所在的平面，找出轨道圆心的位置，然后分析做圆周运动的物体所受的力，并作出受力图，最后找出这些力指向圆心方向的合力就是向心力．采用正交分解法分析向心力的来源时，正交方向应选取沿着半径指向圆心和平行瞬时速度两个方向．3．圆周运动中向心力的分析：(1)匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的合外力提供向心力，向心力大小不变，方向与速度方向垂直且指向圆心．(2)变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间变化，其方向也不沿半径方向指向圆心．合外力沿半径方向的分力提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向；合外力沿轨道切线方向的分力使物体产

6、生切向加速度，改变速度的大小．【例3】长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆)，如图所示，摆线L与竖直方向的夹角为α.求：(1)线的拉力大小；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度大小及周期．【例4】如图10－6所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则(　　)A．小球A的线速度必定大于小球B的线速度B．小球A的角速度必定小于小球B的角速度C．小球A的运动周期必定小于小球B的运动周期D

7、．小球A对筒壁的压力必定大于小球B对筒壁的压力要点三：竖直面内变速圆周运动的两类模型1.变速圆周运动：（1）定义：线速度大小、方向均____________的圆周运动．（2）合力的作用：(1)合力沿速度方向的分量Fτ产生切向加速度，它只改变速度的____________．(2)合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变速度的____________．2.在仅有重力场的竖直面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，我们重点研究物体通过最高点和最低点的情况，高考中涉及圆周运动的情景大多是临界问题，要熟练掌握竖直面内线—球（无支撑）模型、杆—球（有支

8、撑）模型。（参看50页列表）【例5】如图，细杆的一端