最新【金版优课】高考物理一轮教学案：专题四考点三_圆周运动_含解析VIP专享VIP免费

考点三圆周运动基础点知识点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＝ΔsΔt＝2πrT；②单位：m/s角速度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＝ΔθΔt＝2πT；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＝2πrv；单位：s；②n的单位：r/s、r/min；③f的单位：Hz，f＝1T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＝v2r＝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；②方向指向圆心①Fn＝mω2r＝mv2r＝m4π2T2r；②单位：N相互关系①v＝rω＝2πrT＝2πrf；②an＝v2r＝rω2＝ωv＝4π2rT2＝4π2f2r；③Fn＝mv2r＝mrω2＝m4π2rT2＝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＝mv2r＝mrω2＝m4π2rT2＝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。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vAvB＝rR，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，它们线速度相同，vA＝vB，可推知ωAωB＝rR，TATB＝Rr。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TATB＝r1r2＝n1n2，ωAωB＝r2r1＝n2n1，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＝mv2r＝mω2r＝m4π2T2r。(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?①F合指向圆心，完全充当向心力；②F合只改变线速度的方向，不改变线速度的大小。(2)变速圆周运动?①F合不指向圆心，沿半径方向的分力Fn充当向心力；②F合沿半径方向的分力Fn改变线速度的方向，垂直半径方向的分力Ft改变线速度的大小。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、角速...