《新课标高三物理一轮复习圆周运动学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标高三物理一轮复习圆周运动学习教案.pptx（68页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1新课标高三物理新课标高三物理(wl)一轮复习圆周运动一轮复习圆周运动第一页，共68页。基基础础梳梳理理自自学学导导引引一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量1 线线 速速 度度：描描 述述 物物 体体(wt)圆圆周周运运动动快快慢慢的的物物理理量量第第1页页/共共68页页第二页，共68页。2角角速速度度：描描述述物物体体绕绕圆圆心心转转动动快快慢慢(kuimn)的的物物理量理量3周周期期和和频频率率：描描述述物物体体绕圆心绕圆心_的物理量的物理量转动转动(zhun dng)快慢快慢第第2页页/共共68页页第三页，共68页。4 向向 心心 加加 速速 度度：描描 述述_变变化化
2、快快慢慢的的物理量物理量5向向心心力力：作作用用(zuyng)效果产生效果产生_，Fnman.线速度方向线速度方向(fngxing)向心向心(xin xn)加速度加速度第第3页页/共共68页页第四页，共68页。思考思考(sko)感悟感悟1由由anv2/r和和an2r得得出出an与与r既成正比，又成反既成正比，又成反比的结论是否正确？比的结论是否正确？第第4页页/共共68页页第五页，共68页。二二、匀匀 速速 圆圆 周周 运运 动动(yndng)和和非非匀匀速速圆圆周周运运动动(yndng)的比较的比较项目项目匀速圆周运动匀速圆周运动非匀速圆周运动非匀速圆周运动定义定义线速度大小不变的线速度大小
3、不变的圆周运动圆周运动线速度大小变化的线速度大小变化的圆周运动圆周运动运动运动特点特点F向向、a向向、v均大小均大小不变，方向变化，不变，方向变化，不变不变F向向、a向向、v大小、大小、方向均发生变化，方向均发生变化，发生变化发生变化向心向心力力F向向F合合由由F合合沿半径方向沿半径方向的分力提供的分力提供第第5页页/共共68页页第六页，共68页。特特别别提提示示：匀匀速速圆圆周周运运动动既既不不是是速速度度不不变变，也也不不是是匀匀变变速速(bin s)曲曲线线运运动动，而而是是变加速曲线运动变加速曲线运动第第6页页/共共68页页第七页，共68页。三、离心运动三、离心运动1定定义义：做做_运
4、运动动的的物物体体，在在合合力力(hl)_或或 者者_提提供供圆圆周周运运动动所所需需的的向向心心力力的的情情况况下下，就就做做逐逐渐渐_圆圆心心的的运运动动圆周圆周(yunzhu)突然突然(trn)消失消失不足以不足以远离远离第第7页页/共共68页页第八页，共68页。2原原因因：做做圆圆周周运运动动的的物物体体(wt)，由由 于于 本本 身身 的的_，总总 有有 沿沿 着着 圆圆 周周_方向飞出去的倾向方向飞出去的倾向3供需关系与运动供需关系与运动如如图图431所所示示，F为为实实际际提供的向心力，则提供的向心力，则惯性惯性(gunxng)切线切线(qixin)第第8页页/共共68页页第九页
5、，共68页。图图431第第9页页/共共68页页第十页，共68页。(1)当当_时时，物物体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动(yndng)；(2)当当_时时，物物体沿切线方向飞出；体沿切线方向飞出；(3)当当_时时，物物体体逐渐远离圆心；逐渐远离圆心；(4)当当_时时，物物体逐渐靠近圆心体逐渐靠近圆心Fm2rF0Fm2r第第10页页/共共68页页第十一页，共68页。思考感悟思考感悟2物体做离心运动是受到物体做离心运动是受到了离心力的作用吗？了离心力的作用吗？提示提示(tsh)：不是，而是：不是，而是物体受到的力小于所需向心物体受到的力小于所需向心力的缘故力的缘故第第11页页/共共68页页第十二页，共
6、68页。要要点点透透析析直直击击高高考考第第12页页/共共68页页第十三页，共68页。第第13页页/共共68页页第十四页，共68页。特别提醒：特别提醒：(1)在讨论在讨论v、r三者关系三者关系(gun x)时，应时，应采用控制变量法，即保持其采用控制变量法，即保持其中一个量不变来讨论另外两中一个量不变来讨论另外两个量的关系个量的关系(gun x).(2)在在处理传动装置中各量间的关处理传动装置中各量间的关系系(gun x)时，应首先明确时，应首先明确传动的方式及传动的特点传动的方式及传动的特点.第第14页页/共共68页页第十五页，共68页。即时应用即时应用1(2012山东泰安模拟山东泰安模拟)
7、如图如图432所示，两个啮所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为合齿轮，小齿轮半径为10 cm，大齿轮半径为，大齿轮半径为20 cm，大齿轮中大齿轮中C点离圆心点离圆心(yunxn)O2的距离为的距离为10 cm，A、B分别为两个齿轮边分别为两个齿轮边缘上的点，则缘上的点，则A、B、C三点的三点的()第第15页页/共共68页页第十六页，共68页。图图432第第16页页/共共68页页第十七页，共68页。A线速度之比为线速度之比为1 1 1B角速度之比为角速度之比为1 1 1C向心加速度之比为向心加速度之比为4 2 1D转动周期之比为转动周期之比为2 1 1解析解析(ji x)：选：选C.由题意知由题意
8、知RB2RA2RC，而，而vAvB，ARABRB，第第17页页/共共68页页第十八页，共68页。第第18页页/共共68页页第十九页，共68页。二二、圆圆周周运运动动中中的的动动力力学学分分析析1向心力的来源向心力的来源向向心心力力是是按按力力的的作作用用效效果果命命名名的的，可可以以(ky)是是重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力等等各各种种力力，也也可可以以(ky)是是几几个个力力的的合合力力或或某某个个力力的的分分力力，因因此此在在受受力力分分析析中中要要避避免免再再另另外外添添加加一个向心力一个向心力第第19页页/共共68页页第二十页，共68页。2向心力的确定向心力的确定(1)确定圆周运动的
9、轨道所在确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置的平面，确定圆心的位置(2)分析物体的受力情况，找分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向出所有的力沿半径方向指向(zh xin)圆心的合力就是圆心的合力就是向心力向心力第第20页页/共共68页页第二十一页，共68页。3解决圆周运动问题的主解决圆周运动问题的主要步骤要步骤(1)审清题意，确定研究对审清题意，确定研究对象；象；(2)分析物体的运动情况，分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、即物体的线速度、角速度、周期周期(zhuq)、轨道平面、轨道平面、圆心、半径等；圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，分析物体的受力情况，画出受
10、力示意图，确定向心画出受力示意图，确定向心力的来源；力的来源；第第21页页/共共68页页第二十二页，共68页。(4)据牛顿运动定律及向心据牛顿运动定律及向心力公式力公式(gngsh)列方程；列方程；(5)求解、讨论求解、讨论第第22页页/共共68页页第二十三页，共68页。特别提醒特别提醒(t xng)：(1)无无论匀速圆周运动还是非匀速论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力的合力均为向心力.(2)当采当采用正交分解法分析向心力的用正交分解法分析向心力的来源时，做圆周运动的物体来源时，做圆周运动的物体在坐标原点，一定有一个坐在坐标原点，一定有一个
11、坐标轴沿半径指向圆心标轴沿半径指向圆心.第第23页页/共共68页页第二十四页，共68页。即时应用即时应用2在观看在观看(gunkn)双人花双人花样滑冰表演时，观众有时会样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运向的匀速圆周运动如图动如图433所示，已知所示，已知通过目测估计拉住女运动员通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为面的夹角约为45，第第24页页/共共68页页第二十五页，共68页。重力加速度为重力加速度为g10 m/s2，若已知女运动员的体重若已知女运
12、动员的体重(tzhng)为为35 kg，据此可，据此可估算该女运动员估算该女运动员()图图433第第25页页/共共68页页第二十六页，共68页。第第26页页/共共68页页第二十七页，共68页。第第27页页/共共68页页第二十八页，共68页。三三、竖竖直直面面内内圆圆周周运运动动的的临临界问题分析界问题分析物物体体在在竖竖直直面面内内做做的的圆圆周周运运动动是是一一种种(y zhn)典典型型的的变变速速曲曲线线运运动动，该该类类运运动动常常有有临临界界问问题题，并并伴伴有有“最最大大”、“最最小小”、“刚刚好好”等等词词语语，常常分分析析两两种种模模型型轻轻绳绳模模型型和和轻轻杆杆模模型型，分分
13、析析比较如下：比较如下：第第28页页/共共68页页第二十九页，共68页。轻绳模型轻绳模型轻杆模型轻杆模型常常见见类类型型均均是没有支撑是没有支撑的小球的小球均均是有物体支是有物体支撑的小球撑的小球第第29页页/共共68页页第三十页，共68页。轻绳模型轻绳模型轻杆模型轻杆模型过最过最高点高点的临的临界条界条件件小球能运动即小球能运动即可，可，v临临0第第30页页/共共68页页第三十一页，共68页。轻绳模型轻绳模型轻杆模型轻杆模型讨讨论论分分析析第第31页页/共共68页页第三十二页，共68页。特别提醒：特别提醒：(1)绳模型和杆模绳模型和杆模型过最高点的临界条件不同型过最高点的临界条件不同(b t
14、n)，其原因主要是：，其原因主要是：“绳绳”不能支持物体，而不能支持物体，而“杆杆”既能支持物既能支持物体，也能拉物体体，也能拉物体.(2)v临临 对绳模型来说是能否通过最对绳模型来说是能否通过最高点的临界点，而对杆模型高点的临界点，而对杆模型来说是来说是FN表现为支持力还是表现为支持力还是拉力的临界点拉力的临界点.第第32页页/共共68页页第三十三页，共68页。即时应用即时应用3(2012徐州模拟徐州模拟)有一有一长度为长度为L0.50 m的轻质细的轻质细杆杆OA，A端有一质量为端有一质量为m3.0 kg的小球，如图的小球，如图434所示，小球以所示，小球以O点为圆心在点为圆心在竖直竖直(s
15、h zh)平面内做圆周平面内做圆周运动，通过最高点时小球的运动，通过最高点时小球的速度是速度是2.0 m/s，g取取10 m/s2，则此时细杆，则此时细杆OA受到受到()第第33页页/共共68页页第三十四页，共68页。A6.0 N的拉力的拉力(ll)B6.0 N的压力的压力C24 N的拉力的拉力(ll)D24 N的压力的压力图图434第第34页页/共共68页页第三十五页，共68页。解解析析：选选B.(假假设设法法)设设杆杆对对小小球球(xio qi)的的作作用用力力为为FN(由由于于方方向向未未知知，可可以以设设为竖直向下为竖直向下)如图所示，由向心力公式得如图所示，由向心力公式得第第35页页
16、/共共68页页第三十六页，共68页。第第36页页/共共68页页第三十七页，共68页。题题型型探探究究讲讲练练互互动动例例例例1 1题型题型1 1水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动 如图如图435所示，一所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴中心轴OO转动，筒内壁粗转动，筒内壁粗糙，筒口半径糙，筒口半径(bnjng)和筒和筒高分别为高分别为R和和H，筒内壁，筒内壁A点的高度为筒高点的高度为筒高的一半的一半.内壁上有一质量为内壁上有一质量为m的小物块的小物块.第第37页页/共共68页页第三十八页，共68页。求：求：图图435第第38页页/共共68页页第三十九页，共68页。
17、(1)当筒不转动当筒不转动(zhun dng)时，物块静止在筒壁时，物块静止在筒壁A点受点受到的摩擦力和支持力的大小；到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在当物块在A点随筒匀速转点随筒匀速转动动(zhun dng)，且其受到，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的摩擦力为零时，筒转动(zhun dng)的角速度的角速度第第39页页/共共68页页第四十页，共68页。【思思路路点点拨拨】对对物物块块进进行行受受力力分分析析，分分别别根根据据共共点点力力平平衡衡和和圆圆周周运运动动所所需需向向心心力力利利用用(lyng)正正交交分分解解列列方方程程求解求解【解析】【解析】(1)物块静物块静止时，对物块进
18、行受止时，对物块进行受力分析如图力分析如图436所示，所示，设筒壁与水平面的夹角为设筒壁与水平面的夹角为.图图436第第40页页/共共68页页第四十一页，共68页。由由平平衡衡条条件件有有FfmgsinFNmgcos由图中几何由图中几何(j h)关系有关系有第第41页页/共共68页页第四十二页，共68页。图图437【答案【答案(d n)】见解析】见解析第第42页页/共共68页页第四十三页，共68页。【名名 师师 归归 纳纳】解解 答答(jid)有有关关圆圆周周运运动动问问题题时时，首首先先必必须须做做好好关关键键的的几几步步：(1)对对研研究究对对象象受受力力分分析析，确确定定好好向向心心力力
19、的的来来源源(2)确确定定圆圆周周运运动动的的轨轨迹迹和和半半径径(3)应应用用相相关关的的力力学学规律列方程求解规律列方程求解第第43页页/共共68页页第四十四页，共68页。变式训练变式训练1如图如图438所示，一个内所示，一个内壁壁光光滑滑的的圆圆锥锥(yunzhu)的的轴线垂直于轴线垂直于水水平平面面，圆圆锥锥(yunzhu)固固定不动，两定不动，两个个质质量量相相同同的的球球A、B紧紧贴贴着着内内壁壁分分别别在在图图中中所所示示的的水水平平面面内内做做匀匀速速圆圆周周运运动动，则则()图图438第第44页页/共共68页页第四十五页，共68页。A球球A的线速度必大于球的线速度必大于球B的
20、线速度的线速度B球球A的角速度必小于球的角速度必小于球B的角速度的角速度C球球A的运动的运动(yndng)周周期必小于球期必小于球B的运动的运动(yndng)周期周期D球球A对筒壁的压力必大对筒壁的压力必大于球于球B对筒壁的压力对筒壁的压力第第45页页/共共68页页第四十六页，共68页。第第46页页/共共68页页第四十七页，共68页。第第47页页/共共68页页第四十八页，共68页。例例例例2 2题型题型2 2竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动 (2012江苏扬州中学江苏扬州中学月考月考)如图如图439所示，所示，LMPQ是光滑轨道，是光滑轨道，LM水水平，长为平，长为5.0 m，MPQ是一是
21、一半径为半径为R1.6 m的半圆，的半圆，QOM在同一在同一(tngy)竖直线竖直线上，在恒力上，在恒力F作用下，质量作用下，质量m1 kg的物体的物体A由静止开由静止开始运动，始运动，第第48页页/共共68页页第四十九页，共68页。当达到当达到M时立即停止用力时立即停止用力欲使欲使A刚好能通过刚好能通过(tnggu)Q点，则力点，则力F大小大小为多少？为多少？(g取取10 m/s2)图图439第第49页页/共共68页页第五十页，共68页。【解解析析】物物体体A经经过过(jnggu)Q点点时，其受力情况如图时，其受力情况如图4310所示所示图图4310第第50页页/共共68页页第五十一页，共6
22、8页。【答案【答案(d n)】8 N第第51页页/共共68页页第五十二页，共68页。【名名师师点点评评】正正确确理理解解A物物体体“刚刚好好能能通通过过Q点点”含含义义是是解解决决(jiju)本本题题的的关关键键常常用用来来表表达达临临界界状状态态的的词词语语还还有有“恰恰好好”“恰恰能能”“至至少少”“至至多多”等等，同同学学们们在在审审题题时时必必须须高高度度注注意意第第52页页/共共68页页第五十三页，共68页。变式训练变式训练2如图如图4311所示，半径为所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球放置，小球(xio qi)m在在圆形轨道内侧做圆周运动圆形轨道内
23、侧做圆周运动对于半径对于半径R不同的圆形轨道，不同的圆形轨道，小球小球(xio qi)m通过轨道通过轨道最高点时都恰好与轨道间没最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力下列说法中有相互作用力下列说法中正确的是正确的是()第第53页页/共共68页页第五十四页，共68页。图图4311第第54页页/共共68页页第五十五页，共68页。A半径半径R越大，小球通过越大，小球通过轨道轨道(gudo)最高点时的速最高点时的速度越大度越大B半径半径R越大，小球通过越大，小球通过轨道轨道(gudo)最高点时的速最高点时的速度越小度越小C半径半径R越大，小球通过越大，小球通过轨道轨道(gudo)最低点时的角最低点时的角
24、速度越大速度越大D半径半径R越大，小球通过越大，小球通过轨道轨道(gudo)最低点时的角最低点时的角速度越小速度越小第第55页页/共共68页页第五十六页，共68页。解析：选解析：选AD.小球恰好过最小球恰好过最高点，小球与圆轨道间没有高点，小球与圆轨道间没有压力压力(yl)，由小球的重力，由小球的重力充当向心力，由牛顿第二定充当向心力，由牛顿第二定律可得：律可得：第第56页页/共共68页页第五十七页，共68页。第第57页页/共共68页页第五十八页，共68页。例例例例3 3题型题型3 3圆周运动与能量的综合圆周运动与能量的综合 (满分样板满分样板(yngbn)14分分)如图如图4312所示，粗所
25、示，粗糙水平面糙水平面AB与竖直面内的与竖直面内的光滑半圆形导轨在光滑半圆形导轨在B点衔接，点衔接，A、B之间间距为之间间距为L.半圆形半圆形导轨半径为导轨半径为R，一个质量为，一个质量为m的静止的小球在的静止的小球在A处与一处与一压缩弹簧靠在一起压缩弹簧靠在一起第第58页页/共共68页页第五十九页，共68页。释放小球后，小球开始向右释放小球后，小球开始向右运动，运动，与弹簧分离后，经过与弹簧分离后，经过B点进点进入导轨瞬间入导轨瞬间(shn jin)对导对导轨的压力为其重力的轨的压力为其重力的8倍，倍，之后沿导轨运动到最高点之后沿导轨运动到最高点C.已知小球与水平面已知小球与水平面AB间的间
26、的动摩擦因数为动摩擦因数为，重力加速，重力加速度为度为g.求：求：第第59页页/共共68页页第六十页，共68页。图图4312第第60页页/共共68页页第六十一页，共68页。(1)释放小球前弹簧释放小球前弹簧(tnhung)的弹性势能的弹性势能(2)小球运动到最高点小球运动到最高点C时对时对导轨的压力导轨的压力(3)小球离开最高点小球离开最高点C后落回后落回水平面时离水平面时离B点的距离点的距离第第61页页/共共68页页第六十二页，共68页。解题解题(ji t)样板样板第第62页页/共共68页页第六十三页，共68页。第第63页页/共共68页页第六十四页，共68页。第第64页页/共共68页页第六十
27、五页，共68页。【名名师师归归纳纳】用用能能量量观观点点解解决决圆圆周周运运动动的的题题目目，往往往往涉涉及及多多个个过过程程，常常用用程程序序法法列列方方程程组组求求解解分分析析时时主主要要从从两两个个方方面面把把握握(bw)：一一是是抓抓住住关关键键状状态态用用牛牛顿顿定定律律列列方方程程；二二是是分分清清每每个个子子过过程程，用用能能量量守守恒恒定定律律或或动能定理列方程动能定理列方程第第65页页/共共68页页第六十六页，共68页。知知能能演演练练强强化化闯闯关关第第66页页/共共68页页第六十七页，共68页。本部分内容本部分内容(nirng)(nirng)讲解结束讲解结束按按ESC键退出键退出(tuch)全全屏播放屏播放第第67页页/共共68页页第六十八页，共68页。