《高考物理总复习 第四章 第二单元 第3课 匀速圆周运动的运动学特征课件课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习 第四章 第二单元 第3课 匀速圆周运动的运动学特征课件课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元圆圆 周周 运运 动动 第3课匀速圆周运动的运动学特征匀速圆周运动的运动学特征 第二章研究物体间的研究物体间的 相互作用相互作用 知能要求与高考展望知能要求与高考展望知能要求与高考展望知能要求与高考展望1要求理解匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、要求理解匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、向心加速度等概念向心加速度等概念2直接考查为选择题，匀速圆周运动的周期性与其直接考查为选择题，匀速圆周运动的周期性与其他的综合，高考也时有出现他的综合，高考也时有出现.课课 前前 自自 修修1匀速圆周运动匀速圆周运动(1)定义：质点做圆周运动，在任意相等的时间内通定义：质点做圆周运动，在任意相等的时
2、间内通过的过的_都相等，叫做匀速圆周运动都相等，叫做匀速圆周运动(2)特点：是速度大小不变而速度方向特点：是速度大小不变而速度方向_的变的变速曲线运动速曲线运动2描述匀速圆周运动的物理量描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度线速度v.定义：质点运动通过的弧长定义：质点运动通过的弧长s与所用时间与所用时间t的比值的比值时刻变化时刻变化弧长弧长物理意义：描述质点沿圆周运动的物理意义：描述质点沿圆周运动的_，是，是矢量矢量方向：质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧在方向：质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧在该点的该点的_方向方向大小：大小：v_(s是是t时间内通过的弧长时间内通过的弧长)(2)角速度角速
3、度.定义：连结质点和圆心的半径转过的圆心角定义：连结质点和圆心的半径转过的圆心角与所与所用时间用时间t的比值的比值快慢快慢切线切线物理意义：描述质点绕圆心转动的物理意义：描述质点绕圆心转动的_大小：大小： .是连接质点和圆心的半径在是连接质点和圆心的半径在t时间时间内转过的角度内转过的角度(3)周期周期T和频率和频率f.质点沿圆周运动一周所用的质点沿圆周运动一周所用的_叫周期符号叫周期符号T，国际单位是秒，国际单位是秒做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心_，叫做频率，也叫转速符号为，叫做频率，也叫转速符号为f，国际，国际单位是赫兹单位是赫兹所转过的圈数所
4、转过的圈数快慢快慢时间时间(4)v、T、f之间的关系之间的关系T_，_，v_.(5)向心加速度向心加速度向心加速度是按向心加速度是按_命名的，总是指向命名的，总是指向_，方向，方向_在变化，是一个在变化，是一个_加速加速度度当当v一定时，一定时，a，即，即a与与r成成_；当；当一定时，一定时，a2r，即，即a与与r成成_向心加速度的公式：向心加速度的公式：a向向_.2f2frr正比正比效果效果圆心圆心时刻时刻变变反比反比2rv42f2r重重 难难 突突 破破1描述圆周运动的各个物理量之间的关系描述圆周运动的各个物理量之间的关系描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、描述圆周运动的物理量有线
5、速度、角速度、周期、频率、向心加速度频率、向心加速度5个物理量线速度描述质点沿圆周运个物理量线速度描述质点沿圆周运动的快慢，角速度描述质点绕圆心转动的快慢，周期和动的快慢，角速度描述质点绕圆心转动的快慢，周期和频率表示质点做圆周运动的快慢，向心加速度描述线速频率表示质点做圆周运动的快慢，向心加速度描述线速度方向变化的快慢其中度方向变化的快慢其中T、f、三个量是密切相关的，三个量是密切相关的，任意一个量确定，其他两个量就是确定的，其关系为任意一个量确定，其他两个量就是确定的，其关系为 .当当T、f、一定时，线速度一定时，线速度v还与还与r有关，有关，r越大，越大，v越大，越大，r越小，越小，v越
6、小越小2物体做匀速圆周运动所需的向心加速度跟半径的物体做匀速圆周运动所需的向心加速度跟半径的关系，有人说成正比，有人说成反比对这两种说法应关系，有人说成正比，有人说成反比对这两种说法应如何理解？如何理解？这要看题意给出的已知条件是什么，在未知转动的这要看题意给出的已知条件是什么，在未知转动的线速度线速度v而知转动角速度而知转动角速度的情况下，计算向心加速度的情况下，计算向心加速度a的的大小要用大小要用a2r计算若转动的角速度一定，则向心加计算若转动的角速度一定，则向心加速度和圆周运动的半径成正比在未知转动的角速度速度和圆周运动的半径成正比在未知转动的角速度而而知转动线速度知转动线速度v的情况下
7、，计算向心加速度的情况下，计算向心加速度a的大小要用的大小要用av2/r计算若转动的线速度一定，则向心加速度和圆周计算若转动的线速度一定，则向心加速度和圆周运动的半径成反比故两种说法都没有矛盾运动的半径成反比故两种说法都没有矛盾3解决匀速圆周运动应注意的问题解决匀速圆周运动应注意的问题(1)靠皮带、链条、齿轮传动的，两轮边缘线速度大靠皮带、链条、齿轮传动的，两轮边缘线速度大小相等，两轮边缘上任意一点的角速度和向心加速度的小相等，两轮边缘上任意一点的角速度和向心加速度的大小都与轮的半径成反比大小都与轮的半径成反比(2)同一轮上，同轴转动的物体上各点的角速度相等，同一轮上，同轴转动的物体上各点的角
8、速度相等，同一轮上任意一点的线速度和向心加速度的大小都与该同一轮上任意一点的线速度和向心加速度的大小都与该点转动的半径成正比点转动的半径成正比(3)要注意向心加速度与半径存在两种关系的条件要注意向心加速度与半径存在两种关系的条件(4)向心加速度确切的决定因素是线速度与角速度，向心加速度确切的决定因素是线速度与角速度，即由这两个速度共同决定即由这两个速度共同决定题题 型型 探探 究究题型一题型一理解匀速圆周运动的运动学特征理解匀速圆周运动的运动学特征【例【例1】 下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A匀速圆周运动属于匀速运动，故物体所受的合力匀速圆周运动属
9、于匀速运动，故物体所受的合力为零为零B匀速圆周运动的速度方向时刻变化，故物体有加匀速圆周运动的速度方向时刻变化，故物体有加速度速度C匀速圆周运动的向心加速度是不变的，故匀速圆匀速圆周运动的向心加速度是不变的，故匀速圆周运动是匀变速曲线运动周运动是匀变速曲线运动D匀速圆周运动的向心加速度是变化的，故匀速圆匀速圆周运动的向心加速度是变化的，故匀速圆周运动是变加速曲线运动周运动是变加速曲线运动审题突破：审题突破：本题考查对匀速圆周运动的运动学特征本题考查对匀速圆周运动的运动学特征的理解能力的理解能力解析：解析：线速度是矢量，在匀速圆周运动中，线速度线速度是矢量，在匀速圆周运动中，线速度大小不变，但方
10、向不断变化，故不是匀速运动，合力不大小不变，但方向不断变化，故不是匀速运动，合力不为零，有加速度由于向心加速度要不断改变方向，故为零，有加速度由于向心加速度要不断改变方向，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，而不是匀变速曲线运匀速圆周运动是变加速曲线运动，而不是匀变速曲线运动动答案：答案：BD方法点窍方法点窍：曲线运动是变速运动，而匀速圆周运动：曲线运动是变速运动，而匀速圆周运动更是变加速运动，对更是变加速运动，对“线速度线速度”和和“向心加速度向心加速度”要有要有“矢量矢量”意识，否则会错选意识，否则会错选A、C.题型二题型二探究传动装置中圆周运动物理量的关系探究传动装置中圆周运动物理量的关系【
11、例【例2】如右图所示是一个玩具如右图所示是一个玩具陀螺陀螺A、B和和C是陀螺上的三个点是陀螺上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是稳定旋转时，下列表述正确的是()AA、B和和C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等BA、B和和C三点的角速度相等三点的角速度相等CA、B的角速度比的角速度比C的大的大DC的线速度比的线速度比A、B的大的大审题突破：审题突破：本题考查各物理量的关系，一定要抓住本题考查各物理量的关系，一定要抓住不等量与相等量的关系不等量与相等量的关系解析：解析：A、B和和C均是同一陀螺上的点，它们做圆周均是同一陀螺上的
12、点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，B正确、正确、C错误错误三点的运动半径关系三点的运动半径关系rArBrC，据，据vr可知，三点的可知，三点的线速度关系线速度关系vAvBvC，A、D错误错误答案：答案：B方法点窍方法点窍：探究圆周运动物理量的关系，一定要明：探究圆周运动物理量的关系，一定要明确同轴的各点角速度相等，陀螺上半径相等的各点线速确同轴的各点角速度相等，陀螺上半径相等的各点线速度大小相等的原理，再遵循先角速度，再线速度，最后度大小相等的原理，再遵循先角速度，再线速度，最后加速度的次序分析、列式判断，加速度采用加速度的次序分析、列式判断，加速
13、度采用av更直接更直接准确准确题型三题型三匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析【例【例3】“飞车走壁飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上的水平面内做圆周运动演员骑车在倾角很大的桶面上的水平面内做圆周运动而不掉下来如图所示，已知桶壁的倾角为而不掉下来如图所示，已知桶壁的倾角为，车和人，车和人的总质量为的总质量为m，做圆周运动的半径为，做圆周运动的半径为r.若使演员骑车做若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是()审题突破：审题突破：确定研确定研究对象究对象确定轨道平面、确定轨道平面、
14、圆心、半径圆心、半径受力受力分析分析合力提供合力提供向心力向心力解析：解析：对人和车进行受力分析如图所示对人和车进行受力分析如图所示根据直角三角形的边角关系和向心力公式可列方程：根据直角三角形的边角关系和向心力公式可列方程：FNcos mg，mgtan m .解得解得答案：答案：AC方法点窍方法点窍：解决圆周运动问题的主要步骤：解决圆周运动问题的主要步骤：( (1) )审清题意，确定研究对象；审清题意，确定研究对象；( (2) )分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；周期、轨道平面、圆心、半径等；( (3) )分析
15、物体的受力情况，画出受力示意图，确定向分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；心力的来源；( (4) )根据牛顿运动定律及向心力公式列方程根据牛顿运动定律及向心力公式列方程.随随 堂堂 训训 练练1质点做匀速圆周运动，则质点做匀速圆周运动，则()A在任何相等的时间内，质点的位移都相等在任何相等的时间内，质点的位移都相等B在任何相等的时间内，质点通过的路程都相等在任何相等的时间内，质点通过的路程都相等C在任何相等的时间内，质点运动的平均速度都在任何相等的时间内，质点运动的平均速度都相等相等D在任何相等的时间内，连接质点和圆心的半径在任何相等的时间内，连接质点和圆心的半径转过的角度都
16、相等转过的角度都相等错解：错解：错选错选A、C，没有注意矢量的方向性，没有注意矢量的方向性答案：答案：BD2如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r.现在进行倒带，现在进行倒带，使磁带绕到使磁带绕到A轮上倒带时轮上倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒轮是主动轮，其角速度是恒定的，定的，B轮是从动轮经测定，磁带全部绕到轮是从动轮经测定，磁带全部绕到A轮上需要轮上需要的时间为的时间为t，则从开始倒带到两轮半径等大时所需要的时，则从开始倒带到两轮半径等大时所需要的时间为间为()错解：错解：错选错选A，没有分清倒带到把带子拉过一半前因，没有分清倒带到把带子拉过一半前因A轮的半径小而平均线速度小而造成时间长的情况轮的半径小而平均线速度小而造成时间长的情况答案：答案：B
