物理必修二第五章知识点归纳.doc
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2014—2015学年度下学期高一物理组集体备课主备教师：王雪第五章 曲线运动一、教学目标 使学生在理解曲线运动的基础上，进一步学习曲线运动中的两种特殊运动，抛体运动以及圆周运动，进而学习向心加速度并在牛顿第二定律的基础上推导出向心力，结合生活中的实际问题对曲线运动进一步加深理解二、 教学内容 1.曲线运动及速度的方向；2.合运动、分运动的概念；3.知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响；4.运动的合成和分解；5.理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则；6.知道平抛运动的特点，理解平抛运动是匀变速运动，会用平抛运动的规律解答有关问题；7.知道什么是匀速圆周运动;8.理解什么是线速度、角速度和周期;9.理解各参量之间的关系;10.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题；11.知道匀速圆周运动是变速运动,存在加速度12.理解匀速圆周运动的加速度指向圆心，所以叫做向心加速度；13.知道向心加速度和线速度、角速度的关系；14.能够运用向心加速度公式求解有关问题；15.理解向心力的概念，知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义，并能用来计算；会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象；16.培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法。
三、知识要点§5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解一、 曲线运动1.定义：物体运动轨迹是曲线的运动2.条件：运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上3.特点：①方向：某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向 ②运动类型：变速运动（速度方向不断变化） ③F合≠0，一定有加速度a ④F合方向一定指向曲线凹侧 ⑤F合可以分解成水平和竖直的两个力4. 运动描述——蜡块运动P蜡块的位置vvxvy涉及的公式：θ二、 运动的合成与分解1. 合运动与分运动的关系：等时性、独立性、等效性、矢量性2. 互成角度的两个分运动的合运动的判断：①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动②速度方向不在同一直线上的两个分运动，一个是匀速直线运动，一个是匀变速直线运动，其合运动是匀变速曲线运动，a合为分运动的加速度③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时，合运动是匀变速直线运动，否则即为曲线运动。
三、 有关“曲线运动”的两大题型（一）小船过河问题模型一：过河时间t最短：模型二：直接位移x最短：模型三：间接位移x最短：Av水v船θ当v水>v船时，，，θv船ddvv水v船θ当v水 b、 水平射程：由v0和h共同决定c、 落地速度：，v由v0和vy共同决定§5-3 圆周运动 & 向心力 & 生活中常见圆周运动一、匀速圆周运动1.定义：物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动，物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动2.特点：①轨迹是圆；②线速度、加速度均大小不变，方向不断改变，故属于加速度改变的变速曲线运动，匀速圆周运动的角速度恒定；③匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力；④匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性3.描述圆周运动的物理量：（1）线速度v是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量；其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s，匀速圆周运动中，v的大小不变，方向却一直在变；（2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量；国际单位符号是rad／s；（3）周期T是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s；（4）频率f是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数，在国际单位制中单位符号是Hz；（5）转速n是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r/s，以及r/min．4.各运动参量之间的转换关系：5. 三种常见的转动装置及其特点：模型一：共轴传动 模型二:皮带传动 模型三：齿轮传动ABr2r1ABOrROrROBA二、向心加速度1.定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度。 注：并不是任何情况下，向心加速度的方向都是指向圆心当物体做变速圆周运动时，向心加速度的一个分加速度指向圆心2.方向：在匀速圆周运动中，始终指向圆心，始终与线速度的方向垂直向心加速度只改变线速度的方向而非大小3.意义：描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量4.公式：OOananrrv一定ω一定5.两个函数图像：三、向心力1.定义：做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力，叫做向心力2.方向：总是指向圆心3.公式：4.几个注意点：①向心力的方向总是指向圆心，它的方向时刻在变化，虽然它的大小不变，但是向心力也是变力②在受力分析时，只分析性质力，而不分析效果力，因此在受力分析是，不要加上向心力③描述做匀速圆周运动的物体时，不能说该物体受向心力，而是说该物体受到什么力，这几个力的合力充当或提供向心力四、变速圆周运动的处理方法1.特点：线速度、向心力、向心加速度的大小和方向均变化2.动力学方程：合外力沿法线方向的分力提供向心力：合外力沿切线方向的分力产生切线加速度：FT=mωaT3. 离心运动：（1） 当物体实际受到的沿半径方向的合力满足F供=F需=mω2r时，物体做圆周运动；当F供 2） 离心运动并不是受“离心力”的作用产生的运动，而是惯性的表现，是F供 二） 典型模型：I、圆周运动中的动力学问题谈一谈：圆周运动问题属于一般的动力学问题，无非是由物体的受力情况确定物体的运动情况，或者由物体的运动情况求解物体的受力情况解题思路就是，以加速度为纽带，运用那个牛顿第二定律和运动学公式列方程，求解并讨论a、涉及公式：①②，由①②得：b、分析：设转弯时火车的行驶速度为v，则：（1） 若v>v0，外轨道对火车轮缘有挤压作用；（2） 若v 模型三：轻绳约束、单轨约束条件下，小球过圆周最高点：vvvO绳OR（注意：绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力.）（1）临界条件：小球到达最高点时，绳子的拉力或单轨的弹力刚好等于0，小球的重力提供向心力2） 小球能过最高点的条件：，绳对球产生向下的拉力或轨道对球产生向下的压力3） 小球不能过最高点的条件：（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道）模型四：轻杆约束、双轨约束条件下，小球过圆周最高点：杆Ov甲v乙（1）临界条件：由于轻杆和双轨的支撑作用，小球恰能到达最高点的临街速度（2）如图甲所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹力情况：①当v=0时，轻杆对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN=mg；②当时，轻杆对小球的支持力的方向竖直向上，大小随小球速度的增大而减小，其取值范围是；③当时，FN=0；④当时，轻杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大3） 如图乙所示的小球过最高点时，光滑双轨对小球的弹力情况：①当v=0时，轨道的内壁下侧对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN=mg；②当时，轨道的内壁下侧对小球仍有竖直向上的支持。
