第4单元：匀速圆周运动

高二物理合格考知识点梳理和检测（必修１+必修２+选修1-1）知识点梳理第一单元运动的描述1、参考系:在描述一个物体的运动时,假定为不动的物体叫做参考系.(①参考系的选取可以是任意的;②一般情况下常选地面或相对地面不动的物体为参考系;③同一运动,选取的参考系不一样,观察的结果可能不一样.)质点:①怎样的物体才能称为质点:研究物体运动时,如果物体的大小和形状对我们研究的问题产生的影响可以忽略不计时,这样的物体可视为质点．３．位移：位移是描述物体位置变化的物理量，从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段称位移．（位移和路程区别：①位移矢量，路程标量；②位移的大小总是小于等于路程）４．速度：速度是描述物体运动方向和快慢的物理量（平均速度反映物体一段时间或一段位移内运动快慢；t s v ＝,单位：m/s;瞬时速度反映物体在某一时刻或某一位移的运动快慢．）５．加速度：是描述速度变化快慢程度的物理量.速度的变化与发生这个变化所用时间的比值去定义.a=t v v t 0-单位：m/s 2,矢量.加速度的大小用速度变化率tv ∆∆去度量；（注意：加速度与速度无直接的联系；加速度为零时，速度可能很大，反之加速度很大时，速度可能很小.）（二）直线运动６．匀速直线运动：在任意相等时间内，位移都相等的直线运动叫做匀速直线运动.特点：a=0；v=恒量；位移公式：S=v·t７．匀变速直线运动：在任意相等时间内速度变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.匀变速直线运动相关的公式：①a=恒量③瞬时速度at v v t ＋＝0三个位移公式④⑤v t 2-v 02=2as,８．匀变速运动的几个推论：(1)初速为零的匀加速运动(T 为等分时间间隔)①nv v v v n ::3:2:1::::321 =(1T,2T,3T…nT 末的瞬时速度比)②d 1:d 2:d 3……:d n =12:22:32……n 2(前1T,前2T,前3T,……前nT 内的位移比)③)12(::5:3:1:::321-=n S S S S n (第1T 内，第2T 内，第3T 内……位移比)（2）做匀变速直线运动物体(初速度不为零也适用)④恒量==--21aT S S n n (在任意连续相等时间内的位移差是个恒量)⑤2)(aT m n S S m n -=-(相等时间内不相邻的位移差)⑥TS S v v v n n n n n 22111++-+=+=(在某段时间内的平均速度等于这段时间中点瞬时速度)(7)位移中点速度22202t s v v v +=(8)时间中点9.运动图线S-t 图线斜率表示速度v-t 图线斜率表示加速度v-t 图中面积反映位移.①中斜率为0,速度为0(静止)①中斜率为0,匀速运动速度图线和时间②和③斜率恒定(速度恒定)②和③斜率恒定(加速度恒定)轴所围成的面积所以都是匀速运动所以作匀加速运动即为位移的大小②的斜率比③的斜率小,②的加速度比③的加速度小①位移最大③的故②的速度比③的速度小位移最小10．国际单位制中７个基本单位，高中阶段涉及６个：①长度单位：米ｍ②时间单位：秒ｓ③质量单位：千米kg④热力学温度单位：开尔文（开）ｋ⑤电流单位：安培（安）Ａ⑥物质的量的单位：摩尔（摩）mol知识点梳理第二单元相互作用与牛顿第二定律１．力的分类①按力的性质分：重力，弹力，摩擦力，电场力，磁场力②按力的效果分：拉力，推力，压力，支持力，动力，阻力等等２．摩擦力（１）条件：①接触②挤压③接触面粗糙④有相对运动或有相对运动的趋势（２）方向：总是跟相对运动方向或相对运动趋势方向相反（与接触面平行）（注意：总是跟相对方向相反，可以跟运动方向一致，也可以跟运动方向相反）（３）大小：静摩擦力ｆ：max 0f f ≤≤滑动摩擦力ｆ：Nf μ=（最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在计算过程中没有特别说明，把它们约相等来处理）３．弹力（１）产生条件：①接触②形变（主要讨论的是挤压形变和拉伸形变）（２）方向：跟形变方向相反（与接触面垂直）（３）弹簧的弹力Ｆ与形变量ｘ的关系：kxF =４．力的合成与分解合力与分力的关系是等效代替关系；合力与它两分力的关系必须遵循平行四边形法则；其大小关系：2121F F F F F +≤≤-合５．牛顿第一定律（１）定义：一切的物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．（２）牛顿第一定律的理解：①力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因②质量是衡量惯性大小的唯一标准（质量大则惯性大；质量小则惯性小）③惯性不是一种力，它是物体固有的属性④牛顿第一定律不能用实验直接验证，因为不受力的物体是不存在的，但是建立在大量实验现象的基础之上推理而发现的.６．牛顿第二定律（１）定义：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

第四单元周期运动本单元知识由匀速圆周运动、机械振动、机械波等部分组成。

本单元要求在掌握直线运动的运动学和动力学规律的基础上，进一步学习一种新的机械运动形式，各类周期运动的产生条件、基本特征和描述方法，是本单元的重点，定性理解圆周运动的产生原因——向心力、机械振动的产生原因——回复力以及机械横波的图象是本单元的难点。

本单元的核心概念是周期运动的周期性，核心规律是描述周期运动各物理量间的关系。

本单元涉及三种周期运动，通过分类归纳，要注意它们的共同点和不同点，周期性是它们最本质的共同点，但是不同周期运动的运动过程、运动特征和描述的物理量都是不同的，它们反映了不同事物的共性与个性，学习时要认识比较和归纳的方法。

周期运动比直线运动更普遍、更广泛，生产和生活中有很多周期运动的实例，学习时要勤于观察，善于思考，联系实际，体验圆周运动、振动、波在生产生活和科学研究中有广泛的应用，感悟STS精神。

学习要求内容1．匀速圆周运动。

2．线速度，角速度。

周期。

3．振动。

4．振幅。

周期，频率。

5．机械波的形成。

6．横波，横波的图象。

7．波速和波长、频率的关泵。

要求1．理解匀速圆周运动理解匀速圆周运动的定义，知道做匀速圆周运动的质点速度大小不变、方向不断变化，知道匀速圆周运动是变速运动。

知道物体做匀速圆周运动的条件，知道向心力是根据其作用效果命名的，其作用是改变物体运动的方向，通过联系实际问题的讨论体验生活中处处有物理。

2．理解线速度、角速度、周期理解线速度、角速度、周期的物理意义，记住它们的符号和单位，理解它们的定义式和相互关系，能用这些定义式和相互关系进行一些简单计算。

明白线速度、角速度、周期是从不同角度描述物体运动快慢的物理量。

3．知道振动知道机械振动的特征和产生条件，知道机械振动是常见的机械运动的一种形式，能定性说明回复力的作用，知道全振动的含义，知道地震常识，能通过上网或其他信息渠道收集有关地震、海啸等资料，了解物理与地理学科的横向联系，增强减灾、防灾意识，提高对环境的认识，激发社会责任感。

第四单元地球的运动一、基础知识1、昼夜交替现象的形成，提出了四种假说：1、地球不动，太阳围绕着地球转，2、太阳不动，地球围着太阳转，3、地球自转，4、地球围着太阳转，同时地球自转。

通过实验发现，四种假说都能形成昼夜现象，经过本单元的学习，我知道第四种假说才是正确的。

2、古希腊天文学家托勒密提出的“地心说”认为：地球是球体，地球处于宇宙中心，而且静止不动。

所有的日月星辰都绕着地球旋转，并且每天做一次圆周运动。

3、波兰天文学家哥白尼的“日心说”认为：地球是球形的，地球在运动，并且21小时自转一周。

太阳是不动的，处于宇宙中心。

他的不朽著作叫《天体运行论》。

4、摆具有保持摆动方向不变的特点，法国物理学家傅科通过实验发现摆沿顺时针方向发生偏转，证明地球在自鼓。

这个实验就是著名的傅科摆实验。

5、地球自西向东自转，决定了不同地区迎来黎明的时间不同，东边比西边早。

北京在乌鲁木齐的东边，北京先迎来黎明。

6、坐在车中，车向前行驶，两旁的树木就运动。

坐在转椅上，沿顺时针转动转椅，周围的景物向逆时针方向转动，地球相当于一个“大转椅"，太阳、月亮有産升西落（顺时针方向）的现象，地球应该是自西向东（逆时针方向）转动的。

7、人们以地球经线为标准，将地球分为左个时区。

将通过英国伦敦格林尼治天文台的经线，定为0度经线。

从0度经线向东180度属东径，向西180度属西经。

经线每隔15度为一个时区，相邻两个时区的时间相差1小时。

由于地球自转的方向是自西向东（或逆时针），也就意味着越是东边的时区，就越先迎来黎明。

8、地球是自西向东自转的，自转一周大约24小时。

地球绕太阳公转的方向是自西向东，公转一周是一年。

9、地球自转形成昼夜现象，却1球公转形成四季变化。

10、地球转动时，地轴始终倾斜着指向北极星，这就是北极里不动的秘密。

11、极昼和极夜产生的原因是：地球在自转时，绕太阳公转，地轴倾斜，保持不变，阳光在地球上的直射部分在南北回归线之间有规律移动形成的。

高中物理新教材电子版目录第一单元：力学基础1.物理学的产生和发展2.物理量、物理量的测量和物理量的单位3.牛顿运动定律–牛顿第一定律：惯性和惯性系–牛顿第二定律：力的概念和运动定律的数学表达–牛顿第三定律：作用力和反作用力第二单元：运动学1.一维运动–平均速度和瞬时速度–加速度和速度变化率–加速度与速度、位移的关系2.二维运动–平抛运动和斜抛运动–两个方向上相互垂直的运动3.特殊的运动–圆周运动的基本概念–匀速圆周运动和变速圆周运动第三单元：力学的能量观1.功和功率–功的定义和功的计算–功率的定义和功率的计算2.动能和动能定理–动能的概念和计算–动能定理的表达式和应用3.机械能守恒定律–机械能守恒的概念和表达式–机械能守恒的应用第四单元：强化学习1.电场–电荷和电场的基本概念–电场的性质和电场的强度–电场的叠加和带电粒子在电场中受力的计算2.静电场–静电力和电场的关系–静电场中电势能和电势的计算–电场线和等势面3.电流和电路–电流的概念和计算–电阻和电阻率–串联和并联电路第五单元：光学原理1.光的传播和反射–光的直线传播和光的反射–光的反射定律和反射像的性质–镜面和曲面的反射2.光的折射和光的色散–光的折射和折射率–光的色散和色散率–光的全反射和光纤通信3.光的波动性和光的干涉–光的波动性质–光的干涉和干涉条纹的产生–杨氏双缝干涉和薄膜干涉第六单元：电磁学基础1.静电场和静电力–电荷和静电场的基本概念–静电力和库仑定律–带电粒子在静电场中受力的计算2.电磁感应和电磁感应定律–磁感线和磁感应强度–电磁感应和法拉第电磁感应定律–感生电动势和电磁感应现象的应用3.荷质比的测定和电子运动的规律–荷质比的测定方法–电子运动的轨迹和磁场第七单元：原子物理学基础1.电子的发现–阴极射线和电子的发现–电子的电荷量和质量–单位电荷的电子数2.原子的发现和结构模型–α粒子散射实验和原子结构的发现–汤姆逊原子模型和鲁瑟福德原子模型–波尔的原子模型和玻尔频谱律3.原子核和放射现象–原子核的基本性质和组成–放射现象和放射性–衰变过程和半衰期以上是高中物理新教材电子版的目录，涵盖了力学基础、运动学、力学的能量观、强化学习、光学原理、电磁学基础和原子物理学基础等七个单元的内容。

实验练6探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系1.某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。

转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。

塔轮自上而下有三层,每层左、右半径之比均不同。

左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。

实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到左、右塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的方法(填选项前的字母);A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.演绎法(2)实验中某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置,皮带所连接的左、右变速塔轮的半径之比为3∶1,转动手柄,观察左右标出的刻度,回答下列两个问题:①该操作过程可用来探究向心力大小F与(填选项前的字母);A.质量m的关系B.半径r的关系C.角速度ω的关系②该同学准确操作实验,则在误差允许范围内,标尺上的等分格显示出左、右两个小球所受向心力之比为。

2.(浙江东阳高三三模)某班级同学在探究向心力大小的表达式实验时: 第一小组采用甲图所示的装置进行探究,两个变速塔轮通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。

横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

第二小组采用乙图所示的装置进行探究,滑块套在水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F的大小。

滑块上固定一遮光片,宽度为d,光电门可以记录遮光片通过的时间,测得旋转半径为r。

滑块随杆匀速圆周运动,每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。