课件36张PPT。物理?必修2（粤教）第二章 圆周运动
第一节 匀速圆周运动教学目标教学目标及高考热点高考热点(1)圆周运动的角速度、线速度、向心加速度的概念．
(2)运用牛顿定律分析解决生活中的圆周运动问题，特别是竖直平面内的圆周运动．重点：匀速圆周运动的描述，包括线速度、角速度、周期及其关系．
难点：角速度的理解．一、圆周运动预习篇1．定义：质点的运动轨迹是圆周或一段圆弧．
2．特点：
(1)运动轨迹是圆．
(2)其速度方向是圆上该点的________．
(3)是变速运动：由于速度方向________，所以是一种变速运动．切线方向时刻变化预习篇3．匀速圆周运动．
(1)定义：质点做圆周运动时，在________时间里通过的________相等的运动．
(2)特点：速度的大小________，而方向________，是一种________运动．任意相等弧长恒定不变 时刻变化变速二、描述匀速圆周运动快慢的物理量预习篇1．线速度．
(1)概念：线速度的大小等于质点通过的________跟通过这段弧长所用时间的比值．
(2)公式：________；式中s表示弧长，t表示通过该弧长所用的时间．
(3)物理意义：描述做圆周运动物体的__________．
(4)方向：质点在某一时刻或某一位置时的线速度方向就是圆弧上该点的________．弧长运动快慢切线方向预习篇2．角速度．
(1)概念：在圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的________和所用时间的比值．
(2)公式：________；式中φ为质点运动圆弧对应的圆心角．
(3)物理意义：描述质点绕圆心________的快慢．
(4)单位：在国际单位制中，角速度的单位是________，符号为________．圆心角运动弧度/秒rad/s预习篇3．周期和转速．
(1)周期的概念：做匀速圆周运动的物体，________所用的时间叫周期．常用符号T表示．
(2)周期的单位：单位是秒，符号为s.
(3)转速的概念：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数，常用符号n表示．
(4)转速的单位：单位是________或________，符号为________或________．运动一周转/秒转/分r/sr/min三、线速度、角速度、周期之间的关系预习篇1．v与T关系：v＝________．
2．ω与T的关系：ω＝________．
3．v与ω的关系：v＝________．ωr考点篇 考点1 描述圆周运动的各物理量之间的关系1．描述匀速圆周运动快慢的物理量之间的关系：考点篇2.线速度与角速度从不同角度描述圆周运动的快慢：线速度侧重于质点通过的弧长快慢程度，而角速度侧重于质点转过角度的快慢程度．它们对圆周运动的描述都有局限性，用两个物理量能够全面地描述质点的运动．
3．常见传动装置及其特点：
(1)同轴转动．
A点和B点在同轴的一个圆盘上，如图，圆盘转动时，它们的角速度、周期相同：ωA＝ωB，TA＝TB.考点篇考点篇考点篇 A考点篇考点篇小结：(1)分析线速度、角速度、周期及转速之间的数值关系时，要注意角速度、周期及转速三个量之间有确定的量值关系，知道其中一个量，就可以确定别的量；而线速度与角速度之间的关系由公式v＝ωr可知没有确定的对应关系，还与半径有关．(2)在判断传动装置的相关物理量时，要紧紧抓住皮带传动时，皮带上各点的线速度相等；同轴转动的物体的角速度相等的特点进行，再根据线速度与角速度的关系来确定其他物理量．变式训练考点篇1．(2014·天津高一)(双选)如图所示，假设地球为一球体，地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体(图中斜线为赤道平面)，θ1和θ2为已知，则( )A．A、B两物体的角速度之比为ωA∶ωB＝1∶1
B．线速度之比vA∶vB＝sin θ1∶sin θ2
C．线速度之比vA∶vB＝1∶1
D．周期之比TA∶TB＝sin θ1∶sin θ2 AB考点篇考点2 正确理解匀速圆周运动的含义考点篇1．匀速圆周运动是变速运动：做匀速圆周运动的物体线速度的大小不变，但速度方向时刻变化，所以它是变速运动．
2．匀速圆周运动的角速度、周期及转速是恒定的：做匀速圆周运动的物体在单位时间内绕圆心转动 的角度相同，角速度相同；每秒转过的圈数相同，即转速相同；物体绕圆心每转一周所需的时间相同，即周期相同．显然，角速度、周期和转速三者有唯一确定的数值关系，知道其中一个量可求得另两个量．考点篇3．匀速圆周运动是周期性的运动．周期和转速都是描述周期性运动的物理量．考点篇例2 (双选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．相等时间里通过的路程一定相等
B．相等时间里通过的位移一定相等
C．速度大小不变，方向变化，加速度为零
D．速度大小不变，方向变化，加速度不为零考点篇 AD考点篇小结：(1)匀速圆周运动中的“匀速”是指速率不变，匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻变化，不管速度的大小是否变化，都是变速运动，其所受的合外力和加速度都不为零．(2)周期和转速都是反映周期性的物理量，它们反映物体绕圆心转动的快慢，与转动方向无关，角速度与周期有确定的数值关系．变式训练考点篇2．(2013·广东普宁高一)对于匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是( )
A．线速度不变 B．角速度不变
C．周期不变 D．转速不变 A考点篇考点篇例3 一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )
A．轨道半径越大线速度越大
B．轨道半径越大线速度越小
C．轨道半径越大周期越大
D．轨道半径越大转速越大考点篇 A考点篇考点篇如图所示：变式训练考点篇3．(双选)A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比为2∶3，而转过的角度之比3∶2，则( )
A．线速度之比为2∶3
B．角速度之比为3∶2
C．周期之比为3∶2
D．转速之比为2∶3 AB考点篇课件49张PPT。物理?必修2（粤教）第二章 圆周运动
第二节 向 心 力重点、难点：向心力、向心加速度概念的理解，运用牛顿定律解决生活中圆周运动的问题．一、向心力预习篇1．定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的________，叫向心力．
2．方向：向心力的方向沿半径指向________，始终和质点运动的方向________，其方向不断变化，向心力是变力．
3．作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的________．合外力圆心垂直大小预习篇4．大小：(1)实验探究：利用如图所示的实验，采用____________探究影响向心力大小的因素．
①保持小球的质量m和半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，则当ω增大时，F________，即F∝ω.控制变量法增大②保持小球的质量m和角速度ω不变，探究向心力F与半径r的关系，则当r增大时，F________，即F∝r.
③保持小球的角速度ω和半径r不变，探究向心力F与质量m的关系，则当m增大时，F________，即F∝m.
(2)结论：总结实验结论可得：F＝________，由关系式v＝ωr，可得F＝____________．预习篇增大增大mrω2二、向心加速度预习篇1．定义：由向心力产生的沿半径指向________方向的加速度．
2方向：与向心力的方向________，始终指向________，时刻在改变．
3．大小：由牛顿第二定律F＝ma可得a＝________________________________________________________________________，或a＝________．圆心相同圆心rω2三、生活中的向心力预习篇静摩擦力合力考点篇 考点1 向心力的理解1．定义：做匀速圆周运动的物体受到沿半径指向圆心的力．做匀速圆周运动的物体速度大小不变，而方向时刻改变，必受到一个只改变速度方向不改变速度大小的力，这个力与速度方向垂直且指向圆心，由于这个力指向圆心，所以叫作向心力．
2．向心力的来源：向心力是根据力作用的效果命名的，是效果力．考点篇(1)做匀速圆周运动物体受到的向心力：做匀速圆周运动的物体受到的向心力是物体所受的合外力，可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个不同性质的力的合力，或者某个力的分力．
(2)非匀速圆周运动的向心力：若物体在做圆周运动过程中速度的大小变化，则其所受的合外力与速度方向不垂直，可以把合力分解为垂直速度和平行速度方向的分力，平行于速度方向(切线方向)的力只改变速度的大小，而垂直于速度方向的力则只改变速度的方向，垂直于速度方向的这个分力就是向心力，它是根据力的作用效果命名的．考点篇考点篇特别提醒：(1)在匀速圆周运动中，物体所受的合外力一定指向圆心，充当向心力，非匀速圆周运动的合外力不指向圆心，合外力沿半径方向的分力为向心力．
(2)任何情况的圆周运动，向心力的方向一定指向圆心，向心力是做圆周运动的物体需要的一个指向圆心的力，而不是物体又受到一个新的力．考点篇在物体随筒一起转动的过程中受到重力、支持力及静摩擦力的作用，其中支持力指向物体做匀速圆周运动的圆心，弹力提供向心力，B选项正确． B考点篇变式训练考点篇C小物块随转盘同步做匀速圆周运动过程中受重力、支持力及静摩擦力的作用，其中静摩擦力指向圆心，提供向心力，C选项正确．考点篇考点篇考点篇小球A在水平面内做匀速圆周运动时受到重力和拉力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力．D选项正确． D考点篇小结：(1)向心力可以是重力、弹力、摩擦力等不同性质的某一个力，也可以是多个不同性质的合力或合力的分力，它是一种效果力，在做受力分析时，不要附加上“向心力”．
(2)向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，始终与速度方向垂直，做匀速圆周运动的物体受到的向心力的方向是时刻变化的，所以匀速圆周运动是一种变加速运动．变式训练考点篇C考点篇小球在水平面做匀速圆周运动时受到重力、支持力，两个力合力指向水平上的圆心提供向心力．C选项正确．考点2 向心加速度考点篇1．定义：由向心力产生的加速度叫向心加速度．物体运动的加速度是由合力产生的，做圆周运动的物体，在向心力的作用下必然产生向心加速度．
2．方向：向心加速度的方向总是与向心力的方向相同，始终指向圆心且方向不断变化．
3．物理意义：向心加速度始终垂直于速度的方向，它只改变速度的方向，所以向心加速度反映了速度方向变化的快慢．考点篇考点篇5．对非匀速圆周运动中的向心加速度的理解：做非匀速圆周运动的物体速度大小也在变化，物体受的合力不是指向圆心，其向心加速度是合力沿指向圆心方向的分力产生，但向心加速度的计算及性质与匀速圆周运动一致，公式中的线速度是对应时刻的瞬时速度．考点篇考点篇向心加速度始终垂直于速度的方向，只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以，向心加速度描述线速度方向变化的快慢，A正确，B错误；由向心加速度的公式可知，当线速度一定时，向心加速度与半径成反比，而当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，所以C、D选项都错误． A考点篇变式训练考点篇3．(2013·湛江市高一期末)在匀速圆周运动中，下列关于向心加速度的说法，正确的是( )
A．向心加速度的方向保持不变
B．向心加速度是恒定的
C．向心加速度的大小不断变化
D．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直D考点篇向心加速度的方向始终垂直于速度方向，而速度方向时刻变化，所以向心加速度的方向也时刻变化，A选项错误，D选项正确；匀速圆周运动的速度大小不变，由向心加速度的公式可知向心加速度的大小不变，B、C选项错误．考点3 生活中的圆周运动考点篇考点篇考点篇考点篇考点篇考点篇小结：物体在水平面内做匀速圆周运动时，物体所受的合外力提供向心力，所以合外力的方向应指向圆心．在分析此类问题时，注意在正确进行受力分析的基础上，抓住合外力指向圆心的特点进行合成，再根据牛顿定律列方程求解．考点篇变式训练C考点篇考点篇考点篇考点篇考点篇例5 (2014·佛山中大附中高一)(双选)如图所示，汽车以一定的速率运动，当它通过凸形拱桥的最高点A，水平路面B及凹形桥最低点C时的压力大小分别为FA、FB与FC，则下列说法正确的是( )
A．FA、FB与FC大小均等于汽车所受到的重力大小
B．FA小于汽车所受到的重力
C．FA、FB与FC大小均不等于汽车所受到的重力大小
D．FC大于汽车所受到的重力考点篇 BD考点篇考点篇②在轻杆或管的约束类问题中，上述的“临界速度”是杆产生拉力或支持力的条件，当物体在最高点的速度大于等于“临界速度”时，杆产生拉力，当速度小于“临界速度”时杆产生支持力．考点篇变式训练考点篇 见解析课件25张PPT。物理?必修2（粤教）第二章 圆周运动
第三节 离心现象及其应用重点、难点：理解离心现象、产生条件及其应用．一、离心现象预习篇1．定义：做圆周运动的物体所受的合外力突然消失或者不足以提供向心力时，物体将沿________飞出或者做________的曲线运动，这种运动叫离心运动．
2．产生条件：物体所受的合外力________或者________以提供向心力．切线方向远离圆心突然消失不足二、离心现象的应用预习篇1．离心现象的利用：离心现象在多方面得到利用，如：离心干燥器、离心分离器、洗衣机的________、体育运动中的________等．
2．离心现象的防止：离心现象有时会造成危害，需要防止．如汽车转弯时要限速行驶：汽车在水平路面上行驶时，静摩擦力提供向心力，但静摩擦力有最大值，当汽车转弯时速度过大，其所需的向心力________最大静摩擦力，汽车将做________而造成交通事故．脱水桶投掷链球大于离心运动考点篇 考点1 离心运动的理解1．产生离心现象条件的理解．
(1)合外力消失：当做圆周运动的物体所受的外力突然消失时，合外力为零，根据牛顿定律可知，物体将做惯性运动，即沿圆周的切线方向做匀速直线运动，远离圆心，做离心运动．
(2)合外力不足以提供向心力：如汽车在水平面上转弯时，由于速度太大，它所需要的向心力大于其所受到的最大静摩擦力时，汽车不能在原来的圆周轨道上运动，逐渐远离圆心，做离心运动．考点篇2．离心运动的实质：是物体惯性的表现．
(1)做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线飞出，而被限制着沿圆周运动，若合外力突然消失，物体由于惯性，将沿切线方向运动，即做离心运动．
(2)做匀速圆周运动的物体受的合外力等于向心力，当合外力变小时，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径更大的圆周运动，这样物体将逐渐远离圆心，但不是沿半径向外运动．考点篇考点篇②若F合＝0，物体沿切线方向做匀速直线运动．
③若F合A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动
C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动
D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，由于惯性，它将沿切线方向做匀速直线运动，而不是做背离圆心的运动，B、D错误，C选项正确；物体受到的合外力等于向心力时做匀速圆周运动，当合外力突然消失时，沿切线方向做惯性运动，并非受到“离心力”才远离圆心． C考点篇考点篇小结：离心现象是物体惯性在圆周运动中的表现：(1)当做圆周运动的物体受到的外力突然消失时，由于惯性，在物体不受外力时将保持原来的运动状态，即沿着圆周的切线方向做匀速直线运动．(2)当物体受到的外力逐渐变小时，使它不足以限制在圆周上，物体将做半径逐渐变大的曲线运动，而不是做“背离”圆心的直线运动．考点篇1．物体做离心运动时，运动轨迹的形状是( )
A．一定是曲线
B．一定是直线
C．可能是直线，可能是曲线
D．可能是一个圆变式训练C做匀速圆周运动的物体，若它所受的合力都突然消失时，由于惯性，它将沿切线方向做匀速直线运动，若它所受的合力不足以提供向心力时，物体将做半径更大的圆周运动，物体将逐渐远离圆心而做曲线运动，其运动轨迹不可能再是一个圆．考点篇考点2 离心现象的应用考点篇离心现象的应用有两方面，一方面是利用离心现象，另一方面是防止离心现象的发生．
1．离心现象的利用：离心现象在工、农业生产、日常生活及体育等多方面得到利用，如：离心干燥器、离心分离器、洗衣机的脱水桶、体育运动中的投掷链球及游乐场里的“魔盘”等．当物体所受的合外力不足以提供做圆周运动的向心力时，物体将做远离圆心的运动，例如，游乐场里的“魔盘”的儿童坐在匀速转动的“魔盘”上，当“魔盘”转动较慢时，儿童因受到的静摩擦力等于所需的向心力，坐的稳稳的，随着转速的增大，考点篇儿童受的静摩擦力达到最大静摩擦力，若最大静摩擦力小于所需的向心力时，会逐渐往外滑动，这是一种离心现象．
2．离心现象的防止：离心现象有时会造成危害，需要防止．
(1)汽车转弯时要限速行驶：汽车在水平路面上行驶时，静摩擦力提供向心力，但静摩擦力有最大值，当汽车转弯时速度过大，其所需的向心力大于最大静摩擦力，由于“需大于供”出现离心现象，汽车将做离心运动而造成交通事故．所以汽车在公路的转弯处要限速行驶，以保证行车安全．考点篇(2)转动的砂轮、飞轮等要限速：高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供所需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故．考点篇例2 (2013·银川高一)下列事例中，属于防止离心运动产生影响的是( )
A．用洗衣机脱水
B．链球运动员通过快速旋转将链球甩出
C．汽车转弯时要减速
D．转动雨伞可以去除雨伞上的一些水考点篇洗衣机脱水、链球运动员通过快速旋转将链球甩出及转动雨伞去除雨伞上的水等都是利用离心现象，而不是防止离心现象的产生，A、B、D选项错误；汽车转弯时存在最大静摩擦力，汽车运动速度太大会产生离心现象而出现安全事故，C正确． C考点篇小结：离心运动在很多方面都得到广泛的利用，但对有些现象是不利的，需要设法加以防范和制止．利用和防止离心现象要从运动中“供”与“需”两方面考虑，若“供需平衡”时，物体做圆周运动，若“供小于需”时，物体做离心运动．考点篇2．下列哪些现象，不是为了防止物体产生离心运动的( )
A．汽车转弯时要限制速度
B．离心水泵工作时
C．在公路的转弯处要使路面向里倾斜
D．转速很高的砂轮半径不能做得太大变式训练B考点篇在公路的转弯处要使路面向里倾斜，使重力和路面的支持力的合力提供向心力，并可根据路面的弯度半径调整倾斜角度可达到安全行驶的目的，汽车转弯时要限速，都是防止物体产生离心运动，转动的砂轮转速和质量一定时，半径越大所需向心力越大，越容易产生离心运动，A、C、D不符合题意，离心泵是利用离心现象工作的，B选项符合题意．
