讓我們共同努力，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，胸懷夢(mèng)想，珍惜時(shí)間，發(fā)奮學(xué)習(xí)，立志成才，讓青春載著夢(mèng)想飛揚(yáng)！這篇關(guān)于《高一物理必修三圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)》是高一頻道為你準(zhǔn)備的，希望你喜歡！
一、考點(diǎn)理解
1、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(1)條件：①物體在圓周上運(yùn)動(dòng);②任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等。
(2)性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度變化(大小不變而方向不斷變化)的變加速運(yùn)動(dòng)。
(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：
①是按力的作用效果來(lái)命名的力，它不是具有確定性質(zhì)的某種力，相反，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力。例如，小鐵塊在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上保持相對(duì)靜止的原因是，靜摩擦力充當(dāng)向心力，若圓盤(pán)是光滑的，就必須用線(xiàn)細(xì)拴住小鐵塊，才能保證小鐵塊同圓盤(pán)一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)向心力是由細(xì)線(xiàn)的拉力提供。
②向心力的作用效果是改變線(xiàn)速度的方向。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力即為向心力，它是產(chǎn)生向心加速度的原因，其方向一定指向圓心，是變化的(線(xiàn)速度大小變化的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力不指向圓心，它既要改變速度方向，同時(shí)也改變速度的大小，即產(chǎn)生法向加速度和切向加速度)。
③向心力可以是某幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。例如，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，其向心力由繩的拉力和重力(F向=T拉-mg)兩個(gè)力的合力充當(dāng)。而在圓錐擺運(yùn)動(dòng)中，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力則是由重力的分力(F向=mg*tanθ)，其中θ為擺線(xiàn)與豎直軸的夾角)充當(dāng)，因此決不能在受力分析時(shí)沿圓心方向多加一個(gè)向心力。
④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小可以表示為：
F=ma=mv^2/r=mrω^2=mr*4π^2/(T^2)
2、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
(1)線(xiàn)速度：v=s/t(s是物體在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng))，方向沿圓弧上該點(diǎn)處的切線(xiàn)方向。描述了物體沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢程度。
(2)角速度：ω=θ/t(θ是物體在時(shí)間t內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的角度)，描述了物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度。
(3)周期與頻率：T=2πr/v=2π/ω=1/f(沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期，每秒鐘完成圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)叫頻率)。
(4)向心加速度：描述線(xiàn)速度方向變化快慢的物理量。大小：a向心=v^2/r=rω^2=r*4π^2/(T^2)。方向：總是指向圓心，方向時(shí)刻在變化，是一個(gè)變加速度。
說(shuō)明：當(dāng)ω為常數(shù)時(shí)，a向心與r成正比;當(dāng)v為常數(shù)時(shí)，a向心與r成反比。因此，若無(wú)特殊條件說(shuō)明，不能說(shuō)a向心一定與r成正比還是反比。
3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變但方向不斷變化;周期不變;頻率不變;角速度不變;向心加速度大小不變但方向不斷變化。
二、方法講解
1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法
對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，一般可按如下步驟進(jìn)行分析：
(1)確定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象。
(2)明確運(yùn)動(dòng)情況。包括搞清運(yùn)動(dòng)速率v、軌跡半徑r及軌跡圓心O的位置等，只有明確了上述幾點(diǎn)后，才能知道運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圓心)。
(3)分析受力情況，對(duì)物體實(shí)際受力情況作出正確的分析，畫(huà)出受力圖，確定指向圓心的合外力F(即提供的向心力)。
(4)代入公式F=mv^2/r，求解結(jié)果。
2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的特點(diǎn)
由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向發(fā)生變化而速度大小不變，故只存在向心加速度，物體受的外力的合力就是向心力，可見(jiàn)，合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直指向圓心，是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件。
在求解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，看是哪一個(gè)力或哪幾個(gè)力的合力來(lái)提供向心力。
一、考點(diǎn)理解
1、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(1)條件：①物體在圓周上運(yùn)動(dòng);②任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等。
(2)性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度變化(大小不變而方向不斷變化)的變加速運(yùn)動(dòng)。
(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：
①是按力的作用效果來(lái)命名的力，它不是具有確定性質(zhì)的某種力，相反，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力。例如，小鐵塊在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上保持相對(duì)靜止的原因是，靜摩擦力充當(dāng)向心力，若圓盤(pán)是光滑的，就必須用線(xiàn)細(xì)拴住小鐵塊，才能保證小鐵塊同圓盤(pán)一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)向心力是由細(xì)線(xiàn)的拉力提供。
②向心力的作用效果是改變線(xiàn)速度的方向。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力即為向心力，它是產(chǎn)生向心加速度的原因，其方向一定指向圓心，是變化的(線(xiàn)速度大小變化的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力不指向圓心，它既要改變速度方向，同時(shí)也改變速度的大小，即產(chǎn)生法向加速度和切向加速度)。
③向心力可以是某幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。例如，用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，其向心力由繩的拉力和重力(F向=T拉-mg)兩個(gè)力的合力充當(dāng)。而在圓錐擺運(yùn)動(dòng)中，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力則是由重力的分力(F向=mg*tanθ)，其中θ為擺線(xiàn)與豎直軸的夾角)充當(dāng)，因此決不能在受力分析時(shí)沿圓心方向多加一個(gè)向心力。
④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小可以表示為：
F=ma=mv^2/r=mrω^2=mr*4π^2/(T^2)
2、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
(1)線(xiàn)速度：v=s/t(s是物體在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng))，方向沿圓弧上該點(diǎn)處的切線(xiàn)方向。描述了物體沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢程度。
(2)角速度：ω=θ/t(θ是物體在時(shí)間t內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的角度)，描述了物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度。
(3)周期與頻率：T=2πr/v=2π/ω=1/f(沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期，每秒鐘完成圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)叫頻率)。
(4)向心加速度：描述線(xiàn)速度方向變化快慢的物理量。大小：a向心=v^2/r=rω^2=r*4π^2/(T^2)。方向：總是指向圓心，方向時(shí)刻在變化，是一個(gè)變加速度。
說(shuō)明：當(dāng)ω為常數(shù)時(shí)，a向心與r成正比;當(dāng)v為常數(shù)時(shí)，a向心與r成反比。因此，若無(wú)特殊條件說(shuō)明，不能說(shuō)a向心一定與r成正比還是反比。
3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變但方向不斷變化;周期不變;頻率不變;角速度不變;向心加速度大小不變但方向不斷變化。
二、方法講解
1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法
對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，一般可按如下步驟進(jìn)行分析：
(1)確定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象。
(2)明確運(yùn)動(dòng)情況。包括搞清運(yùn)動(dòng)速率v、軌跡半徑r及軌跡圓心O的位置等，只有明確了上述幾點(diǎn)后，才能知道運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圓心)。
(3)分析受力情況，對(duì)物體實(shí)際受力情況作出正確的分析，畫(huà)出受力圖，確定指向圓心的合外力F(即提供的向心力)。
(4)代入公式F=mv^2/r，求解結(jié)果。
2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的特點(diǎn)
由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向發(fā)生變化而速度大小不變，故只存在向心加速度，物體受的外力的合力就是向心力，可見(jiàn)，合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直指向圓心，是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件。
在求解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，看是哪一個(gè)力或哪幾個(gè)力的合力來(lái)提供向心力。