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2.1怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)
核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練2.1課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),理解描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的幾個(gè)物理量的含義.2.通過(guò)對(duì)實(shí)例的觀察分析,獲得描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量及其關(guān)系.3.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生善于探究與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題的能力.重點(diǎn)難點(diǎn):重點(diǎn):勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念,掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量的概念及物理意義.難點(diǎn):掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量間的關(guān)系和公式.課標(biāo)定位課前自主學(xué)案一、用你熟悉的物理量描述1.線速度(v)(1)定義:物體經(jīng)過(guò)的________的_______跟通過(guò)這段圓弧所用時(shí)間t的比值,叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度;圓弧長(zhǎng)度s(2)公式:___________;國(guó)際單位:__________;(3)方向:沿______________;(4)物理意義,表示物體________________程度.2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的___________相等這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng).米/秒(m/s)切線方向轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢圓弧長(zhǎng)度思考感悟1.下面是地球和月亮的“對(duì)話”:地球說(shuō):你怎么走得這么慢?我繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)1s要走29.79km,你繞我運(yùn)動(dòng)1s才走1.02km.月亮說(shuō):不能這樣說(shuō)吧?你一年才繞一圈,我27.3d(天)就繞了一圈,到底誰(shuí)轉(zhuǎn)得慢?請(qǐng)問(wèn):地球說(shuō)得對(duì),還是月亮說(shuō)的對(duì)?提示:地球和月亮說(shuō)得均是片面的,它們選擇描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的標(biāo)準(zhǔn)不同.只能說(shuō)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度比月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大.而月亮轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度比地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大.二、用角度來(lái)描述1.角速度(1)定義:物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),連接它與圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度Δθ跟所用時(shí)間t的比值叫做角速度;(2)公式:________;國(guó)際單位:____________;(3)物理意義:表示物體轉(zhuǎn)動(dòng)的________程度.弧度/秒(rad/s)快慢2.周期與轉(zhuǎn)速(1)周期:物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間叫做圓周運(yùn)動(dòng)的周期;國(guó)際單位:________.(2)轉(zhuǎn)速:物體在單位時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的______叫做轉(zhuǎn)速;國(guó)際單位:______________.3.角速度與線速度的關(guān)系(1)物體經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)s與轉(zhuǎn)過(guò)的角度Δθ之間的關(guān)系:_____________.(2)角速度與線速度的關(guān)系:____________.秒(s)圈數(shù)轉(zhuǎn)/秒(r/s)s=RΔθv=ωR2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,它的角速度大小是否變化?提示:不變.實(shí)際上,不僅角速度大小不變,其方向也不變.角速度是一個(gè)矢量,其方向滿足右手螺旋關(guān)系,判斷時(shí)讓彎曲的四指與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致,則大拇指所指的方向就是角速度的方向.思考感悟核心要點(diǎn)突破5.v、ω、r中有一個(gè)不變變時(shí),其他兩兩個(gè)變量的變變化關(guān)系(1)當(dāng)r一定時(shí),則v∝ω.如轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪邊邊緣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)飛輪輪轉(zhuǎn)速n增大時(shí),角速速度ω=2πn也增大,故線線速度v=ωr也相應(yīng)增大大,反之亦亦然.(2)當(dāng)ω一定時(shí),則則v∝r.如地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí),不同同緯度的地地面質(zhì)點(diǎn)做做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的半徑不不同,但地地面各質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)隨地球自自轉(zhuǎn)的角速速度ω均相等,則則線速度大大小不相等等.質(zhì)點(diǎn)做做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)所在圓的的半徑越大大,線速度度也越大..反之亦然然.即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,,小試牛刀刀)1.關(guān)于做勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的物體的的線速度、、角速度、、周期的關(guān)關(guān)系,下面面說(shuō)法中正正確的是()A.線速度大的的角速度一一定大B.線速度大的的周期一定定小C.角速度大的的半徑一定定小D.角速度大的的周期一定定小兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方方向相反..可巧記為::同一物體體上各點(diǎn)角角速度相同同,不同物物體上傳動(dòng)動(dòng)邊緣的線線速度大小小相等.特別提醒::在處理傳動(dòng)動(dòng)裝置中各各物理量間間的關(guān)系時(shí)時(shí),關(guān)鍵是是確定其相相同的量(線速度或角角速度),再由描述述圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的各物理理量間的關(guān)關(guān)系,確定定其他各量量間的關(guān)系系.A.B、C兩點(diǎn)的角速速度大小相相等B.A、C兩點(diǎn)的線速速度大小相相等C.A、B兩點(diǎn)的線速速度大小相相等D.A、B兩點(diǎn)的角速速度大小相相等解析:選AC.由傳動(dòng)裝置置的特點(diǎn)可可知,O1、O2兩輪邊緣上上A、B兩點(diǎn)的線速速度大小相相等,故C正確,B、D錯(cuò)誤;因B、C同輪故B、C兩點(diǎn)角速度度一定相等等,故A正確.課堂互動(dòng)講練對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解類型一例1質(zhì)點(diǎn)做勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng),則()A.在任何相等等的時(shí)間里里,質(zhì)點(diǎn)的的位移都相相等B.在任何相等等的時(shí)間里里,質(zhì)點(diǎn)通通過(guò)的路程程都相等C.在任何相等等的時(shí)間里里,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的平均均速度都相相同D.在任何相等等的時(shí)間里里,連接質(zhì)質(zhì)點(diǎn)和圓心心的半徑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度度都相等【精講精析】質(zhì)點(diǎn)做勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí),相等等的時(shí)間內(nèi)內(nèi)通過(guò)的圓圓弧長(zhǎng)度相相等,即路路程相等,,B項(xiàng)正確;此此時(shí)半徑所所轉(zhuǎn)過(guò)的角角度也相等等,D項(xiàng)正確;但但由于位移移是矢量,,在相等時(shí)時(shí)間里,質(zhì)質(zhì)點(diǎn)位移大大小相等,,方向卻不不一定相同同,因此位位移不一定定相同.而平均速度度也是矢量量,雖然大大小相等,,但方向不不盡相同,,故A、C錯(cuò)誤.【答案】BD【方法總結(jié)】由于勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)是是線速度大大小不變的的運(yùn)動(dòng),物物體任意相相等時(shí)間內(nèi)內(nèi)所通過(guò)的的弧長(zhǎng)相等等,物體在在單位時(shí)間間所轉(zhuǎn)過(guò)的的角度也就就相等.因此也可以以說(shuō),勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)是角速度度不變的圓圓周運(yùn)動(dòng).描述圓周運(yùn)動(dòng)的各量之間的關(guān)系類型二例2地球的半徑徑為R=6400km,試計(jì)算::(1)赤道上的物物體隨地球球自轉(zhuǎn)的角角速度、線線速度各是是多少?(2)在緯度為60°的地地面面上上,,物物體體隨隨地地球球自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的角角速速度度、、線線速速度度各各是是多多少少??【答案案】見(jiàn)自自主主解解答答【方法法總總結(jié)結(jié)】物體體由由于于和和地地球球相相對(duì)對(duì)靜靜止止,,故故周周期期及及角角速速度度與與地地球球相相同同(兩極極除除外外),在在計(jì)計(jì)算算第第(2)問(wèn)中中的的線線速速度度時(shí)時(shí),,首首先先確確定定各各點(diǎn)點(diǎn)做做勻勻速速圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的圓圓平平面面;;其其次次確確定定其其圓圓心心及及對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)半半徑徑;;最最后后挖挖掘掘隱隱含含條條件件求求解解,,即即地地球球上上各各點(diǎn)點(diǎn)繞繞地地軸軸做做勻勻速速圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng),,其其周周期期及及角角速速度度均均相相等等,,各各點(diǎn)點(diǎn)做做勻勻速速圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的半半徑徑不不同同,,故故各各點(diǎn)點(diǎn)線線速速度度不不同同.如圖圖2-1-6所示示的的皮皮帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)裝裝置置中中,,右右邊邊兩兩輪輪連連在在一一起起同同軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)..圖圖中中三三輪輪半半徑徑的的關(guān)關(guān)系系為為::r1=2r2,r3=1.5r1,A、B、C三點(diǎn)點(diǎn)為為三三個(gè)個(gè)輪輪邊邊緣緣上上的的點(diǎn)點(diǎn),,皮皮帶帶不不打打滑滑,,則則A、B、C三點(diǎn)點(diǎn)的
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