高考物理一轮复习 专题四 曲线运动 考点3 圆周运动教案.doc

《高考物理一轮复习 专题四 曲线运动 考点3 圆周运动教案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基础点知识点1　　匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度1．匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。(3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。2．描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：定义、意义公式、单位线速度①描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量(v)；②是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切①v＝＝；②单位：m/s角速度

2、①描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)；②中学不研究其方向①ω＝＝；②单位：rad/s周期和转速①周期是物体沿圆周运动一圈的时间(T)；②转速是物体在单位时间内转过的圈数(n)③周期的倒数叫做频率(f)①T＝；单位：s；②n的单位：r/s、r/min；③f的单位：Hz，f＝续表定义、意义公式、单位向心加速度①描述速度方向变化快慢的物理量(an)；②方向指向圆心①an＝＝ω2r；②单位：m/s2向心力①作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小；①Fn＝mω2r＝m＝mr；②方向指向圆心②单位：N相互关系①v＝

3、rω＝＝2πrf；②an＝＝rω2＝ωv＝＝4π2f2r；③Fn＝m＝mrω2＝m＝mωv＝m4π2f2r知识点2　　匀速圆周运动的向心力1．作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。2．大小：F＝m＝mrω2＝m＝mωv＝m·4π2f2r。3．方向：始终沿半径方向指向圆心。4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供。知识点3　　离心现象1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，所做的沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动现象。

4、2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线飞出去的倾向，3．受力特点(如图所示)(1)当F＝mrω2时，物体做匀速圆周运动；(2)当F＝0时，物体沿切线飞出；(3)当F＜mrω2时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力；(4)当F＞mrω2时，物体逐渐向圆心靠近。重难点一、常见传动装置及其特点1．同轴传动如下图甲、乙所示，绕同一转轴转动的物体，转动方向相同，角速度相同，ωA＝ωB，可推知＝，TA＝TB2．皮带(摩擦)传动如下图所示A、B两点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带(或靠摩擦)连起来，并且不打滑时

5、，它们线速度相同，vA＝vB，可推知＝，＝。并且甲图转动方向相同，乙、丙图转动方向相反3．齿轮传动如右图所示，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮轮齿啮合，它们线速度相同，vA＝vB，可推知＝＝，＝＝，式中n1n2分别表示两齿轮的齿数，并且两点转动方向相反。特别提醒在处理传动装置中各物理量间的关系时，关键是结合实际情况，确定其相同的量(线速度或角速度)，再由描述圆周运动的各物理量间的关系，确定其他各量间的关系。二、圆周运动中的动力学分析1．向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是

6、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。2．向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置。(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力。3．向心力的计算(1)大小：F＝ma＝m＝mω2r＝mr。(2)方向：总指向圆心，时刻变化，是变力。4．圆周运动中向心力与合力的关系(1)匀速圆周运动⇒(2)变速圆周运动⇒5．解决圆周运动动力学问题的思路(1)确定研究对象，分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源。(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角

7、速度、周期、轨道平面、圆心、半径等。(3)据牛顿运动定律、向心力公式或机械能守恒定律等列方程；①对圆周运动过程的某一状态点，常用牛顿运动定律和向心力公式建立方程。如图，在竖直面内圆周运动的最低点A，FA－mg＝m；在最高点B，FB＋mg＝m。②对圆周运动的过程而言，只能利用机械能守恒定律或动能定理建立初末状态之间的联系，如图中由A→B，若没有摩擦和阻力影响，则有mv＝mv＋mg·2r。特别提醒(1)无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力。(2)当采用正交分解法分析向心力的来源时，其中一个坐标轴应沿半径指

8、向圆心。(3)物体做圆周运动的加速度不一定指向圆心，向心加速度只是物体实际加速度的一个分量，只有做匀速圆周运动的物体的加速度才指向圆心。三、匀速圆周运动的典型实例分析1．火车转弯问题(1)火车转弯的规定速度设铁轨间距为L，内外轨的高度差为h，转弯半