第六章 圆周运动 章末复习课 课件(共24张PPT)高中物理人教版（2019）必修 第二册

(共24张PPT)
第六章 圆周运动
章末复习课
人教版（2019）必修 第二册
知识结构
定义、意义 公式、单位
线速度 ①描述做圆周运动的物体运动________的物理量(v)； ②是矢量，方向和半径垂直，和圆周________ ①v＝
②单位：________
1.物理量
一、描述圆周运动的物理量
定义、意义 公式、单位
角速度 描述物体绕圆心_______的物理量(ω) ①ω＝_____＝________；
②单位：________
周期和转速 ①周期是物体沿圆周运动________的时间(T)； ②转速是物体在单位时间内转过的________(n)，也叫频率(f) ①T＝______；单位：__；
②n单位r/s、r/min；
③f单位：______f＝_____
定义、意义 公式、单位
向心加速度 ①描述__________的物理量(an)； ②方向指向________ ①an =_________________
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________，不改变线速度的大小； ②方向指向________ ①Fn＝___________________
②单位：N
思考：匀速圆周运动，矢量？标量？
⑴ v=
⑵ω=
⑶n=
⑷an＝
⑸Fn＝
2.物理量间关系
线速度大小、角速度、周期、转速均不变。
例题1 如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ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 (　　)
C
1.定义：
合外力指向圆心，与速度v垂直,是变力；
向心力可以是所有力的合力，也可以是某个力的分力。
3.匀速圆周运动的性质：
加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速运动。
2.受力：
4.典型的匀速圆周运动
实例1 水平转盘
FN
mg
F静
二、匀速圆周运动
例题2 (多选)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 (　　)
AC
参考答案　3∶2
练习1 如图所示，两根长度相同的轻绳(图中未画出)，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时两段绳子受到的拉力之比为多少？
1.圆周运动中的连接体问题：
是指两个或两个以上的物体通过一定的约束绕同一转轴做圆周运动的问题。
2.一般求解思路：
分别隔离物体，准确分析受力，正确画出受力图，确定轨道半径。
注意约束关系(在连接体的圆周运动问题中，角速度相同是一种常见的约束关系)。
方法指导：圆周运动中的连接体问题
⑴ 接触与脱离的临界条件：弹力FN＝0
⑵ 相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值
⑶ 绳子断裂的临界条件：绳中张力等于它所能承受的最大张力
绳子松弛（或恰好拉直）的临界条件是：FT＝0
1.三种临界情况：
方法指导：圆周运动中的临界问题
⑶ 分析该状态下物体的受力特点,最后结合圆周运动知识,列出相应的动力学方程综合分析。
⑵ 分析圆周运动临界问题的方法：
⑴ 审题中寻找类似“刚好”、“取值范围”、“最大、最小”等字眼,看题述过程是否存在临界(极值)问题。
2.方法突破——步骤：
让角速度或线速度从小逐渐增大，分析各量的变化，找出临界状态。
O
θ
O'
FT
mg
F合
圆锥摆
实例2 圆锥摆、圆锥筒
火车转弯
FN
G
r
车辆拐弯的平面是车辆所在的平面，而不是斜面，因为车辆拐弯时，重心的高度一直不变，在同一水平面内，故车辆的圆周平面是水平面，不要被斜面所迷惑。
r
滚筒
例题3 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是 (　 )
A．A球的角速度等于B 球的角速度
B．A球的线速度大于B 球的线速度
C．A球的运动周期小于B 球的运动周期
D．A球对筒壁的压力大于B 球对筒壁的压力
mg
F静
O
FN
B
练习2 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。重力加速度大小为g。
(1)若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；
(2)若ω＝(1±k)ω0，且0小结：处理匀速圆周运动的思路和步骤
思路：与牛顿运动定律在直线运动中的应用相同
man
受力情况
运动情况
G
FN
Ff
…
v
ω
T
n
…
F合
桥梁
解题步骤
想一想
①先分析加速度方向，为什么？
②正交分解哪两原则？
1.明确研究对象
2.运动分析——确定轨道面、圆心、半径
3.受力分析——明确向心力的来源
4.利用牛顿第二定律列方程
2.受力：
合力不指向圆心
切向力：Ft
法向力 ：
Fn指向圆心,提供向心力，是变力;
处理方法
若Ft=0，则为匀速圆周运动
O
v
Fn
Ft
F合
比较: 做匀速圆周运动物体的加速度时刻指向圆心。
做变速圆周运动的物体除了有向心加速度外，还有切向加速度。
1.定义：
三、变速圆周运动
模型1：轻绳模型（绳环约束模型）
⑵最高点临界条件
小球无支撑，绳子只能提供拉力。
称为小球能达到最高点的临界条件。
动力学方程
⑴特点
实例
模型2：轻杆模型（杆管约束模型）
轻杆
杆约束
小球被轻杆拉着在竖直面内做圆周运动
小球有支撑，能提供指向圆心的拉力，又能提供背离圆心的支持力。
v＝0（mg＝FN）
（F=0）,杆施力方向的转变点。
③最高点杆施力方向转变点
②过最高点临界条件
①特点
F供=F需时，物体做圆周运动
做圆周运动的物体，在提供的向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。
做圆周运动的物体，由于本身惯性，总有沿着圆周切线飞出去的倾向。
F合=0 或 F供 < F需
1.定义
2.本质
3.条件
4.判断方法
受力特点
F合
mω2r
供给
需求
四、离心运动

圆周运动
两大模型
运动描述
1.点相关---牛顿运动定律
2.段相关—动能定理、机械能守恒
1.水平面内圆周运动
2.竖直面内圆周运动
1.竖直圆是变速圆
2.找向心力来源
机械传动模型---
找相同、找不同、找关系
课堂小结