高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动教案.doc
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1、- 1 - / 13【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第力与航天第 3 3 讲圆周运动教案讲圆周运动教案知识点一 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 ,就是匀速圆周运动.(2)特点:加速度大小 ,方向始终指向 ,是变加速运动.(3)条件:合外力大小 、方向始终与 方向垂直且指向圆心.2.描述匀速圆周运动的物理量定义、意义公式、单位线速度描述做圆周运动的物体运动 的物理量(v)(1)v s t(2)单位: 角速度描述物体绕圆心 的物
2、理量()(1) t(2)单位: 周期物体沿圆周运动 的时间(T)(1)T ,单位: (2)f ,单位:Hz1 T向心加速度(1)描述速度 变化快慢的物理量(an)(2)方向指向(1)an (2)单位: 答案:1.(1)相等 (2)不变 圆心 (3)不变 速度 2.快慢 m/s 转动快慢 rad/s 一圈 s 方向 圆心 2r - 2 - / 13m/s2知识点二 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 ,不改变线速度的 .2.大小:F mr2 mvm42f2r.3.方向:始终沿半径指向 .4.来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的 提供,还可以由一个力的 提供
3、.答案:1.方向 大小 2.m mr 3.圆心 4.合力 分力知识点三 离心现象1.定义:做 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 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.受力特点(1)当 Fnm2r 时,物体做 运动.(2)当 Fn0 时,物体沿 方向飞出.(3)当 Fnm2r 时,物体逐渐 圆心,做近心运动.答案:1.圆周运动 向心力 2.(1)匀速圆周(2)切线 (3)远离 (4)靠近(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动.( )(2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的.( )(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.( )(4)做匀速圆周运动的
4、物体角速度与转速成正比.( )(5)随水平圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的- 3 - / 13作用.( )答案:(1) (2) (3) (4) (5) 考点 圆周运动的运动学问题1.圆周运动各物理量间的关系2.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即 vAvB.甲 乙(2)摩擦传动:如图所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即 vAvB.(3)同轴传动:如图甲、乙所示,绕同一转轴转动的物体,角速度相同,AB,由 vr 知 v 与 r 成正比.甲 乙考向 1 摩擦(或齿轮)传动典例 1
5、(2017湖北荆州模拟)如图所示,A、B 是两个摩擦传动轮,两轮半径大小关系为 RA2RB,则两轮边缘上的( )A.角速度之比 AB21B.周期之比 TATB12C.转速之比 nAnB12D.向心加速度大小之比 aAaB21解析 由于没有相对滑动,A、B 两轮边缘上的线速度大小相等,则,A 错误;,B 错误;,C 正确;,D 错误.答案 C变式 1 (2017浙江嘉兴调研)科技馆的科普器材中常有如图所示的匀速率的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮.若- 4 - / 13齿轮的齿很小,大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的 3 倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是( )A.小齿轮
6、逆时针转动B.小齿轮每个齿的线速度均相同C.小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍D.大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的 3 倍答案:C 解析:大齿轮、小齿轮在转动过程中,两者的齿的线速度大小相等,当大齿轮顺时针转动时,小齿轮也顺时针转动,选项A 错误;速度是矢量,具有方向,所以小齿轮每个齿的线速度不同,选项 B 错误;根据 vr,且线速度大小相等,角速度与半径成反比,选项 C 正确;根据向心加速度 a,线速度大小相等,向心加速度与半径成反比,选项 D 错误.考向 2 三种传动方式的综合应用典例 2 如图所示是自行车传动结构的示意图,其中是半径为 r1 的大齿轮,是半径为 r2 的小齿轮,
7、是半径为 r3 的后轮,假设脚踏板的转速为 n,则自行车前进的速度为( )B. A.D.C. 2nr2r3 r1解析 因为要计算自行车前进的速度,即车轮边缘上的线速度的大小,根据题意知:轮和轮边缘上的线速度的大小相等,据vr 可知:r11r22,已知 1,则轮的角速度2,因为轮和轮共轴,所以转动的角速度相等,即32,根据 vr 可知,v3r33.答案 C在分析传动装置的各物理量时,要抓住不等量与等量之间的关系.分- 5 - / 13析此类问题有两个关键点:一是同一轮轴上的各点角速度相同;二是皮带不打滑时,与皮带接触的各点线速度大小相同.抓住这两点,然后根据描述圆周运动的各物理量之间的关系就不难
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