2027届高考物理人教版一轮复习：圆周运动及其应用

该高中物理高考复习课件聚焦“圆周运动及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了线速度、角速度、周期、向心加速度、向心力等核心考点，明确匀速圆周运动公式应用、向心力来源分析为高频考查内容，归纳生活实例计算、变速圆周运动分力分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题实例+素养培养”的复习策略，如通过时钟秒针线速度、电动机角速度计算训练科学推理，结合自行车变速原理、圆盘物体静摩擦力提供向心力等案例建构物理模型，帮助学生掌握公式选择与受力分析技巧，助力教师精准指导高考冲刺。

圆周运动及其应用 1 定义：轨迹为圆周或一段圆弧的运动 1.圆周运动及分类 摩天轮上的点、座椅、游客 转动中的摩天轮 车轮上的点绕轴做圆周运动 指针上的点 骑行中的自行车 分类：匀速圆周运动——变速圆周运动 ——质点、参考系 （1）线速度 2.描述圆周运动快慢的物理量 ∆s ——线速度、角速度、周期、转速 通过的弧长Δs与所用的时间Δt的比值 （2）角速度 ∆θ 半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值 （3）周期与转速 运动一周所用的时间——周期T 单位时间转过的圈数——转速n 匀速圆周运动的物体 ∆s 2.描述圆周运动快慢的物理量 ∆s vA 当选取的时间Δt很小很小时(趋近零)。弧长Δs近似等于弦长Δl ，定义式中的v就是直线运动中学过的瞬时速度。 ∆l vB ——线速度、角速度、周期、转速 速度——平均速度、瞬时速度——平均速率、速率 A B 匀速圆周运动 线速度 1.某时钟秒针长20cm，求秒针针尖的线速度大小. v= T 2πr = 60 0.4π m/s 2.电动机使计算机的硬磁盘以20r/s的转速匀速转动。求盘面转动的角速度。 ω=2nπ =40π rad/s ω= Δt Δ θ =0.021m/s 生活中的圆周运动 ——算一算 多档变速自行车变速的原理： 在自行车大齿轮半径rA与后轮半径rC不变的情况下，如何提高自行车的速度？ 学以致用 减小小齿轮半径rB 多组小齿轮，小齿轮可调 做匀速圆周运动的物体,加速度方向指向圆心,这个加速度称为向心加速度. A B O aB aA 3.向心加速度 向心加速度大小 匀速圆周运动的向心加速度大小不变、方向变化，是变加速度运动。 物体以速率v做半径为r匀速圆周运动，从A点运动到B点，对应圆心角为θ，则速度变化量Δv=？ Δv θ θ θ很小时 3.向心加速度 vA A B vB A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2。则向心加速度大小之比为 。 3.向心加速度 2:1 方向——指向圆心 大小—— 动力学 F=ma 命名——按作用效果 来源——物体受到的指向圆心的合力 太阳对地球的引力提供地球的向心力 4.向心力 F拉 拉力提供向心力 向心力来源简单实例分析 1.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体。(1)物体需要的向心力由什么力提供？ (2)当转盘以角速度转动，物体质量为m，转动半径为r，求物体受摩擦力大小和方向。 mg FN Ff Ff=Fn=m2r 静摩擦力 Fn 方向指向圆心 向心力来源简单实例分析 2.如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，关于小球的受力情况，下列说法正确的是 A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力 B.向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力 C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力 D.向心力的大小等于mg tan θ √ √ √ mg F拉 变速圆周运动向心力来源简单实例分析 　实例1：用绳拴一沙袋，使沙袋在光滑水平面上做加速圆周运动。 (1)分析绳对沙袋的拉力方向和作用效果. 拉力方向不经过圆心，而是与速度方向成一锐角θ。 拉力F有作用效果: 一是改变线速度的大小， 二是改变线速度的方向. (2)分析沙袋做圆周运动的向心力来源. 拉力指向圆心方向的分力F1提供向心力， F1 F2 大小Fn=Fsinθ mg FN Ff Ff 　实例2：木块随水平转盘一起加速转动。 (1)分析木块受摩擦力方向和作用效果. (2)分析沙袋做圆周运动的向心力来源. 静摩擦力指向圆心方向的分力提供向心力 mg F Fn=F-mgcosθ θ 实例3：细线悬挂着的小球在竖直平面内来回运动。 分析小球做圆周运动的向心力来源. 变速圆周运动向心力来源分析 (1)受力特点：变速圆周运动中合力不指向圆心. 合力沿圆心方向的分力提供向心力，改变速度方向， 合力沿切线方向的分力改变线速度大小。 F1 F2 运动学 轨迹 圆周运动 动力学 ——质点绕圆心运动轨迹为圆弧 ——向心力 —线速度、角速度、周期（转速） —向心加速度 极限思想 比值定义 切向力 向心力 实例分析 ——切向加速度 ——向心加速度 匀速圆周运动 变速圆周运动 —合力指向圆心，提供向心力 $