第六章 圆周运动 知识点清单-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

新教材 人教版2019版 物理 必修第二册 第6章知识点清单 目录 第6章　圆周运动 第1节　圆周运动 第2节　向心力 第3节　向心加速度 第4节　生活中的圆周运动 2 / 2 第6章　圆周运动 第1节　圆周运动 一、匀速圆周运动 1. 圆周运动：轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。 2. 匀速圆周运动：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。 3. 匀速圆周运动的性质及特点 (1)匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。 (2)匀速圆周运动的角速度、周期、频率、转速都不变。 二、描述圆周运动的物理量 1. 描述圆周运动物理量的对比 定义 大小 单位 线速度(v) 做圆周运动的物体通过的弧长Δs与所用时间Δt的比值 v= m/s 角速度(ω) 做圆周运动的物体，半径转过的角度Δθ与所用时间Δt的比值 ω= rad/s 周期(T) 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间 T== s 转速(n) 物体转动的圈数与所用时间之比 n= r/s (1)线速度v描述质点沿圆周运动的快慢，角速度ω、周期T、转速n描述质点绕圆心转动的快慢。 (2)Δθ的单位是“弧度”，360°=2π弧度。 2. 描述圆周运动的各物理量间的关系 3. 对公式v=ωr的理解：v、ω、r间的关系是瞬时对应的，三个量中只有先确定一个量不变，才能进一步明确另外两个量之间的关系。 三、四种典型传动装置   同轴转动 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 装置 A、B两点分别在同轴转动的两个圆盘的边缘上   两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点 两个齿轮的齿啮 合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 两个摩擦轮靠摩 擦传动，A、B两点 分别是两轮边缘 上的点 特点 A、B两点角速度、周期、频率相同； 线速度与半径成正比， = A、B两点线速度大小相等；角速度与半径成反比，=； 周期与半径成正比， = A、B两点线速度 大小相等；角速度 与半径成反比， =；周期与半径成正比， = A、B两点线速度 大小相等；角速度 与半径成反比， =；周期与半径 成正比， = (1)实际中，齿轮半径远大于齿的长度，故齿的长度可忽略，即rA=r1，rB=r2。 (2)齿轮传动中，还有以下关系式： ====，式中的N1、N2分别表示两 齿轮的齿数。两个齿轮齿距相等，在相同时间内转过的齿数相等，但它们的转动 方向相反。 四、匀速圆周运动的多解问题   1. 多解问题的成因 因匀速圆周运动具有周期性，使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这要求我们在确定做匀速圆周运动的物体的运动时间时，必须把各种可能都考虑进去。 2. 常见类型 高中阶段常见的几种与匀速圆周运动相结合的多解问题的类型： a. 匀速圆周运动和平抛运动相结合； b. 匀速圆周运动和匀速直线运动相结合； c. 匀速圆周运动和匀变速直线运动相结合。 3. 解决匀速圆周运动多解问题的方法 (1)首先应明确两个物体参与运动的性质和求解的问题。两个运动虽然独立进行，但是一定有关联，其关联点一般是时间或位移，正确寻找关联点是解题的关键。 (2)注意圆周运动的周期性造成的多解。分析时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据圆周运动的周期性，在转过的角度上加2πn(n的具体取值由题意而定)。 第2节　向心力 一、向心力 1. 定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，这个指向圆心的力就叫 作向心力。 2. 作用效果：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 3. 来源：向心力可以由某个力或者几个力的合力提供，也可由某个力的分力提供。 向心力是根据力的作用效果命名的。 二、探究向心力大小的表达式 1. 向心力演示器 2. 探究方法 控制变量 探究内容 ω、r相同，改变m 探究向心力Fn与质量m的关系 m、r相同，改变ω 探究向心力Fn与角速度ω的关系 m、ω相同，改变r 探究向心力Fn与半径r的关系 3. 向心力表达式 精确的实验表明，向心力的大小可以表示为：Fn=mω2r或Fn=m。 将v=ωr、ω=代入Fn=mω2r，可得向心力的不同表达式：Fn=mr=mωv。 4. 向心力表达式是从匀速圆周运动得出的，但也适用于一般的圆周运动，只是在运用公式求解一般的圆周运动中某点的向心力时，必须用该点对应的瞬时速度和半径。 三、变速圆周运动和一般曲线运动的受力特点 1. 变速圆周运动的受力特点 做变速圆周运动的物体，其所受的合力不指向圆心。合力F可以分解为两个互相垂直的分力： 跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。Ft产生切线方向的加速度，