在高中物理教學(xué)中，圓周運(yùn)動(dòng)問題既是一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。 下面，學(xué)啦小編就為大家?guī)砀咧形锢碇袌A周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)。 希望對您有所幫助。
高中物理圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)
1、圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周運(yùn)動(dòng)。
2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓。 在相同的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過的弧長相等，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
3.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
（1）周期（T）：質(zhì)點(diǎn)完成圓周運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間就是周期。
頻率（f）：1秒內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。 f=
(2)線速度(v)：線速度是瞬時(shí)速度。 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線速度保持不變，但方向始終在變化。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)瞬時(shí)速度v=的定義，當(dāng)Δt趨近于0時(shí)，Δs與對應(yīng)的弧長（Δl）基本重合，所以v=，勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長相等，則一個(gè)很小的弧長與通過這個(gè)弧長所花費(fèi)的時(shí)間相等，所以它的線速度v=（其中R是運(yùn)動(dòng)物體的軌道半徑，T是周期）
(3)角速度(ω)：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)與圓心的連線掃過的角度與所用時(shí)間的比值。 ω==，從這個(gè)公式我們可以看出，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度恒定的運(yùn)動(dòng)。
4、垂直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（非勻速圓周運(yùn)動(dòng)）
（1）燈繩一端固定，另一端連接小球（活體小物體）。 小球在垂直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，或作垂直圓周軌跡。 一個(gè)小球（或小物體）在其內(nèi)壁上做垂直圓周運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)行計(jì)算分析。 結(jié)論如下：
① 如果球在圓周上且速度為零，則只能位于水平直徑兩個(gè)端點(diǎn)以下的點(diǎn)。 如果球要到達(dá)垂直圓水平直徑以上的點(diǎn)，其速度至少必須滿足指向圓心的重力方向。 的重量提供向心力
② 當(dāng)球在垂直圓最低點(diǎn)沿圓周向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度不斷減小（重力沿運(yùn)動(dòng)方向的分力與速度方向相反，導(dǎo)致球的速度減小），并且球要到達(dá)最高點(diǎn)，你必須在最低點(diǎn)有足夠的速度才能到達(dá)最高點(diǎn)，否則球會(huì)在圓周上的某一點(diǎn)（該點(diǎn)必須在水平直徑之上）。 當(dāng)繩子的張力為零時(shí)，球?qū)⒚撾x圓形軌道。
(2)物體在桿或圓管的圓周軌道上作垂直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)。 雖然物體沿著圓周從最低點(diǎn)移動(dòng)到最高點(diǎn)，但速度變得越來越小，因?yàn)槲矬w會(huì)受到桿的拉力和壓力（或圓管向內(nèi)或向外的力）上），因此，物體在圓周上任意一點(diǎn)的速度都可以為零。
(3)物體在垂直圓周的外壁上運(yùn)動(dòng)。 這種運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是區(qū)分圓周運(yùn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的條件。 它們的臨界狀態(tài)是物體沿半徑方向的重力分量提供向心力。 此時(shí)，軌道上的物體沒有受力，但物體在軌道上。 該點(diǎn)是物體在圓上的臨界點(diǎn)。 若物體處于最高點(diǎn)，mg=，v0=，當(dāng)v≥v0時(shí)，物體將在最高點(diǎn)做水平投擲運(yùn)動(dòng)，當(dāng)v
擴(kuò)張
垂直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)只需要討論和分析最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。 由于最高點(diǎn)的向心加速度垂直向下，因此粒子始終處于失重狀態(tài)； 最低點(diǎn)的向心加速度垂直向上，粒子始終處于失重狀態(tài)。 它處于超重狀態(tài)。 從這個(gè)角度來說，可以更直觀地理解在垂直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所受的應(yīng)力。
當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在圓形軌道的外圓上時(shí)，無論是做平運(yùn)動(dòng)還是在最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)與軌道之間的力所對應(yīng)的速度為零，即為臨界速度。 這個(gè)臨界速度就是圓周上的向心加速度等于重力。 加速度，粒子的速度小于這個(gè)速度，受到軌道的支撐。 如果大于這個(gè)速度，粒子就會(huì)平坦地運(yùn)動(dòng)。
生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
實(shí)例分析一
火車是目前長途運(yùn)輸?shù)闹匾煌üぞ摺?近年來，修建了多條鐵路新干線。 導(dǎo)軌相對較直。 轉(zhuǎn)彎時(shí)，列車只能依靠與其接觸的鋼軌提供的向心力。 工字鋼軌固定在水泥基礎(chǔ)上。 火車的兩個(gè)車輪都有輪輞。 突出的輪圈一般起到定位的作用。 如果直線軌道轉(zhuǎn)彎，列車只能依靠軌道與輪緣之間的側(cè)向彈力才能轉(zhuǎn)彎。 因?yàn)榛疖囁俣却螅|(zhì)量大，需要的向心力大。 因此輪緣與鋼軌之間的彈性變形也較大，使鋼軌容易損壞。 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力不是由輪緣和軌道之間的側(cè)面引起的。 它由車輪與履帶之間的正彈力提供。 車輪與履帶正接觸面積大，對履帶影響小。 有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)嗎？
在牛頓運(yùn)動(dòng)定律中，當(dāng)放置在光滑斜面上的物體以一定的加速度水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，該物體可以相對于斜面靜止。 此時(shí)，斜面彈力與物體重力的合力提供了水平方向所需的加速度。 力（也可以認(rèn)為斜面彈力的垂直分量與物體的重力平衡，水平分量提供物體加速所需的力）。 從這個(gè)例子中，我們可以得到的啟發(fā)是，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道面是傾斜的。
設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎軌道時(shí)，如果將外軌抬高，使軌道平面與水平面成α角，則正壓力垂直于軌道平面。 正壓力的垂直分量必須與重力平衡，正壓力的水平分量必須與重力平衡。 提供向心力，則
mgtanα=mv0=
當(dāng)火車以速度v0=行駛時(shí)，火車輪緣和鋼軌兩側(cè)沒有壓力。
列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，當(dāng)列車速度v>v0時(shí)，即重力與軌道支撐力的合力不足以提供向心力，外軌需要對輪緣施加向內(nèi)的橫向壓力外輪補(bǔ)充向心力不足； 當(dāng)列車速度v0
實(shí)例分析二
汽車在平坦路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，依靠靜摩擦力提供向心力。 在高速公路上，由于汽車的速度比較高，僅靠靜摩擦力無法提供向心力。 因此，轉(zhuǎn)彎時(shí)路面是傾斜的（傾斜角α），如果汽車依靠重力和路面支撐的合力提供向心力，則對應(yīng)的速度與火車轉(zhuǎn)彎時(shí)相同，對應(yīng)于原來的速度。速度v0=.
當(dāng)汽車速度v0≠時(shí)，路面增加靜摩擦力來補(bǔ)充。
高中物理圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
案例三
在雜技表演中，我們看到演員把一個(gè)小水桶裝滿水，然后用一根約1米長的繩子綁住水桶，使水桶在垂直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。 桶里的水不流出，桶里的水到最高點(diǎn)時(shí)不留在外面是什么原因？ 如果水桶無法到達(dá)圓周的最高點(diǎn)，而是在圓周上的某一點(diǎn)離開圓周，水會(huì)流出來嗎？ ？
當(dāng)水桶處于最高點(diǎn)時(shí)，水受到重力提供的向心力，水不會(huì)流出。 當(dāng)繩子的張力變?yōu)榱愫螅昂退黄鹱鰭伾溥\(yùn)動(dòng)。 它們的速度和加速度是相同的。 它們相對靜止，水不會(huì)從桶中流出。 只要雜技演員扔水桶，水就不會(huì)離開水桶。 我們一般都是倒水。 如果將盛水的容器與水一起扔掉，水就不會(huì)離開容器在空氣中。 同理，鏟斗在最高點(diǎn)是靜止的。 當(dāng)水桶倒過來時(shí)，水就會(huì)流出來。 當(dāng)水和桶一起翻轉(zhuǎn)時(shí)，它們移動(dòng)到最高點(diǎn)。 重力提供加速度。 它們相對靜止，沒有相位或相互作用。
案例四
汽車過路問題
(1)汽車通過拱橋時(shí)，可視為圓周運(yùn)動(dòng)。 在最高點(diǎn)時(shí)，橋?qū)ζ嚨闹瘟椋?span style="display:none">Pg6物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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通過上面的分析，我們不難看出：
(2)汽車通過凹橋時(shí)，也可以看作圓周運(yùn)動(dòng)。 在最低點(diǎn)時(shí)，橋梁對汽車的支撐力為：
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通過以上分析，我們得出以下結(jié)論：
案例五
這架飛機(jī)正在進(jìn)行巡邏，并以勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平盤旋在城市上空。 可以看到，飛機(jī)的機(jī)身是傾斜的。 為什么？
當(dāng)飛機(jī)做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)身傾斜，空氣作用在機(jī)身上的合力垂直于機(jī)身。 因此，空氣對機(jī)身的合力和重力提供向心力，所以機(jī)身傾斜。
案例六
錐擺問題
“旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)”中電纜與中心軸的角度與哪些因素有關(guān)？ 當(dāng)不同體重的人坐在秋千上旋轉(zhuǎn)時(shí)，繩索與中心軸的角度是否相同？
“旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)”的運(yùn)動(dòng)已被簡化，可以看作以下物理模型：質(zhì)量為 m 的小球系在一條長度為 l 的細(xì)線下，將球拉離垂直位置高中物理大圓，使得懸浮線與垂直方向形成角度α，給予球初速度，使球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，懸浮液旋轉(zhuǎn)形成圓錐面。 這種裝置稱為圓錐擺。
通過對小球的受力分析，繩索與中心軸的夾角與“旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)”的角速度和繩索的長度有關(guān)，而與乘坐者的體重?zé)o關(guān)它。 當(dāng)繩索長度一定時(shí)，繩索的角速度越大，與中心軸的夾角也越大。
案例研究七
飛船失重：有人說，飛船失重的原因是距離地球太遠(yuǎn)，從而逃脫了地球引力。 這是錯(cuò)誤的。 正是因?yàn)榈厍蛞Φ拇嬖冢教炱骱推渌藛T才有可能繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。 這里的分析僅針對圓形軌道。 事實(shí)上，任何發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉且沒有阻力的飛機(jī)內(nèi)部都是完全失重的環(huán)境。
如何學(xué)好高中物理
首先，我們要真正理解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
理解的標(biāo)準(zhǔn)是你能夠?qū)γ總€(gè)概念和規(guī)律回答諸如“什么”、“如何”和“為什么”等問題； 對于一些相似的、容易混淆的知識(shí)，一定要能說出它們的聯(lián)系和本質(zhì)區(qū)別； 能夠運(yùn)用學(xué)到的概念和規(guī)律進(jìn)行分析，解決一些具體的物理問題。 為了理解，學(xué)生必須做到以下三件事：仔細(xì)閱讀課本； 仔細(xì)聽； 并理論聯(lián)系實(shí)際。 課本知識(shí)是對前人經(jīng)驗(yàn)的高度概括和總結(jié)。 它準(zhǔn)確而簡潔。 不是隨便讀就能理解的。 必須一遍又一遍地閱讀和思考。 通過課前閱讀，了解知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)，以便上課時(shí)有目的地聽。 ，提高學(xué)習(xí)效率。 課堂上，老師的講解一般比課本上的更具體、更詳細(xì)。 仔細(xì)聽。 一方面可以更好地掌握知識(shí)的來龍去脈，加深理解。 另一方面，也要注意學(xué)習(xí)老師分析問題、解決問題的思路和方法，提高自己的思維能力。 另外，注重實(shí)驗(yàn)，理論聯(lián)系實(shí)際也能提高學(xué)習(xí)效果。 發(fā)揮作用的重要途徑之一。 這是因?yàn)槲锢碇R(shí)是從生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中總結(jié)和概括的，是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。 將理論知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來，不僅可以提高動(dòng)手能力，而且可以加深對所學(xué)知識(shí)的印象，加深理解，鞏固記憶。
其次，學(xué)習(xí)物理學(xué)，必須掌握物理學(xué)獨(dú)特的思維方式。
中學(xué)的物理定律不多，但物理現(xiàn)象和過程卻千變?nèi)f化。 僅僅掌握基本概念和規(guī)律是不夠的，還必須掌握科學(xué)的思維方式。 如假設(shè)法、理想化法、等價(jià)代入法、孤立法和整體法、獨(dú)立作用原理和疊加綜合原理等。只有掌握科學(xué)的思維方法，才能提高我們的推理能力、分析綜合能力、分解能力復(fù)雜的問題化繁為簡，靈活運(yùn)用所學(xué)??知識(shí)解決物理問題。
第三，實(shí)時(shí)復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí)。
對于課堂上剛學(xué)到的新知識(shí)，課后一定要復(fù)習(xí)它的介紹、分析、總結(jié)、結(jié)論、應(yīng)用等，并與大腦中已經(jīng)存在的類似舊知識(shí)進(jìn)行比較，看看是否有差異。 矛盾，否則說明我們還沒有真正理解。 這個(gè)時(shí)候，你需要重新思考，重新閱讀、學(xué)習(xí)。 在理解所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，立即完成作業(yè)。 有余力的學(xué)生還可以做一些課外練習(xí)，檢驗(yàn)自己掌握的知識(shí)的準(zhǔn)確性高中物理大圓，鞏固所學(xué)的知識(shí)。
第四，適量閱讀課外書籍，豐富知識(shí)，開闊視野。
實(shí)踐表明，物理成績優(yōu)秀的學(xué)生都閱讀了大量的課外書。 這是因?yàn)椴煌臅⒉煌淖髡邥?huì)從不同的角度以不同的方式解釋問題。 讀者可以從各個(gè)方面加深對物理概念和規(guī)律的理解，學(xué)到許多巧妙、簡單的解題思路和方法。 。 我在這方面有親身經(jīng)歷。 當(dāng)我獲得更多的知識(shí)時(shí)，我的想法自然會(huì)變得生動(dòng)起來。
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