2024版新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動1.圓周運(yùn)動課件新人教版必修第二冊

1．圓周運(yùn)動核心素養(yǎng)定位物理觀念(1)認(rèn)識圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)．(2)理解線速度的物理意義，知道勻速圓周運(yùn)動中線速度的方向．(3)理解角速度的物理意義．(4)了解轉(zhuǎn)速和周期的意義．科學(xué)思維(1)掌握線速度和角速度的關(guān)系．(2)能在具體的情境中確定線速度和角速度．(3)理解線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等各量的相互關(guān)系．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任會用描述勻速圓周運(yùn)動的物理量分析有關(guān)問題；有主動將所學(xué)知識應(yīng)用于日常生活的意識，既能在合作中堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，也能尊重他人．導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識共研·突破關(guān)鍵能力精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識一、線速度1．定義：做圓周運(yùn)動的物體在一段______的時間Δt內(nèi)，通過的弧長Δs與這段時間Δt______叫作線速度．

Δs是弧長，不是位移！2．表達(dá)式：v＝________．3．意義：線速度描述做圓周運(yùn)動的物體沿圓周______的快慢．

線速度是瞬時速度，表示沿軌跡運(yùn)動的快慢4．方向：物體做圓周運(yùn)動時該點(diǎn)的________方向．與半徑垂直5．勻速圓周運(yùn)動(1)定義：物體沿著圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處________，這種運(yùn)動叫作勻速圓周運(yùn)動．

準(zhǔn)確的說法應(yīng)是勻速率圓周運(yùn)動(2)性質(zhì)：線速度的方向是時刻________的，所以是一種________運(yùn)動．很短之比

運(yùn)動切線相等變化變速

一周時間圈數(shù)轉(zhuǎn)每秒(r/s)轉(zhuǎn)每分(r/min)不變四、線速度與角速度的關(guān)系1．兩者關(guān)系：在圓周運(yùn)動中，線速度的大小________角速度大小與半徑的乘積．2．表達(dá)式：v＝________．等于ωr【情境思考】如圖是日常生活中常見到的圓周運(yùn)動實(shí)例，請對以下結(jié)論作出判斷．(1)游樂場的摩天輪轉(zhuǎn)動的線速度不變．(

)(2)吊扇正常工作時各扇葉的角速度相等．(

)(3)吊扇正常工作時扇葉上各點(diǎn)的線速度大小相等．(

)(4)吊扇正常工作時扇葉上各點(diǎn)的周期相等．(

)×√×√

圓周運(yùn)動分類(1)如圖甲所示為勻速圓周運(yùn)動．(2)如圖乙所示為變速圓周運(yùn)動．

角度、弧度的單位換算度量角的大小的兩種單位制2

線速度與角速度的區(qū)別如圖是一個玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三個點(diǎn)，當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，有如下關(guān)系．(1)線速度關(guān)系：a、c兩點(diǎn)在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長相等，則線速度大小相等(va＝vc)，但方向不同；a、b兩點(diǎn)的線速度方向相同，但大小不同(va>vb)．(2)角速度關(guān)系：a、b、c三點(diǎn)在相等時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的圓心角相等，三點(diǎn)角速度相同．共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一描述圓周運(yùn)動的物理量及其關(guān)系【導(dǎo)思】打籃球的同學(xué)可能玩過轉(zhuǎn)籃球，讓籃球在指尖旋轉(zhuǎn)，展示自己的球技．籃球繞指尖所在的豎直軸旋轉(zhuǎn)時：(1)籃球上不同高度的各點(diǎn)的角速度相同嗎？(2)線速度大小相同嗎？提示：(1)籃球上各點(diǎn)的角速度是相同的．(2)由于不同高度的各點(diǎn)轉(zhuǎn)動時的圓心、半徑不同，由v＝ωr可知不同高度的各點(diǎn)的線速度大小不同．

【典例】例1[2023·廣東揭陽期中]如圖所示為時鐘面板，當(dāng)時鐘正常工作時，關(guān)于時針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動，下列判斷正確的是(

)A．時針的角速度最大B．秒針的角速度最大C．時針尖端的線速度大于分針尖端的線速度D．時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動周期相等答案：B解析：相同時間內(nèi)秒針轉(zhuǎn)過的角度最大，所以秒針的角速度最大，故A錯誤，B正確；因?yàn)橄嗤瑫r間內(nèi)分針轉(zhuǎn)過的角度大于時針轉(zhuǎn)過的角度，所以分針的角速度大于時針的角速度，又因?yàn)榉轴樀拈L度大于時針，根據(jù)v＝ωr可知分針尖端的線速度大于時針尖端的線速度，故C錯誤；時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動周期不相等，故D錯誤．例2“南昌之星”摩天輪的轉(zhuǎn)盤直徑為153m，轉(zhuǎn)一圈的時間大約是30min.乘客乘坐摩天輪觀光時，其線速度大約為(

)A．5.0m/s

B．1.0m/sC．0.50m/sD．0.25m/s答案：D

答案：C

目標(biāo)二四種常見的傳動裝置【導(dǎo)思】(1)圖甲、乙中A、B兩點(diǎn)分別有什么物理量是相同的？(2)圖甲中B、C兩點(diǎn)有什么物理量是相同的？提示：(1)圖甲中A、B兩點(diǎn)在自行車的同一條鏈條上，這決定了A、B兩點(diǎn)的線速度大小是相等的．同一條鏈條上的所有點(diǎn)的線速度大小都一樣．圖乙中的兩個齒輪邊緣相同時間內(nèi)必定轉(zhuǎn)過相同弧長，故圖乙中A、B兩點(diǎn)線速度大小相等．它們和圖甲中的A、B兩點(diǎn)是類似的，同理還有皮帶傳動、摩擦小輪，由于邊緣始終沒有相對滑動，相同時間內(nèi)必定轉(zhuǎn)過相同弧長，我們可以總結(jié)為“同線的線速度大小相等”．(2)B、C的轉(zhuǎn)軸相同，B轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，C一定同時轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，所以B、C的角速度是相等的．我們稱為“同軸轉(zhuǎn)動”．

【典例】例4如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪的相互嚙合進(jìn)行工作的，其簡化原理圖如圖乙所示．A、B、C三點(diǎn)位于齒輪不同位置，已知2rC＝rA，rC＝rB.以下關(guān)于A、B、C三點(diǎn)的線速度大小v、角速度大小ω之間關(guān)系的說法正確的是(

)A．vA<vB，ωA＝ωB

B．vB＝2vC，ωA＝ωCC．ωA>ωB，vB＝vC

D．ωA<ωB，vB＝vC答案：B解析：A、C是同軸轉(zhuǎn)動，有ωA＝ωC，vA＝ωArA，vC＝ωCrC，又因2rC＝rA，故vA＝2vC；A、B是同緣傳動，有vA＝vB，又因vA＝2vC，所以vB＝2vC.A、C、D錯誤，B正確．故選B.例5如圖所示，自行車后架上裝有給車頭燈供電的小發(fā)電機(jī)，小發(fā)電機(jī)的上端有一個摩擦小輪．行駛過程中，當(dāng)需要小發(fā)電機(jī)向車頭燈供電時，摩擦小輪壓緊車輪，如圖所示，此時摩擦小輪在自行車車輪摩擦力的作用下轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)發(fā)電．已知此時摩擦小輪與自行車車輪之間不打滑，則下列說法正確的是(

)A．車輪轉(zhuǎn)動角速度大于大齒輪轉(zhuǎn)動角速度B．車輪邊緣的線速度等于小齒輪邊緣的線速度C．摩擦小輪轉(zhuǎn)動角速度小于小齒輪轉(zhuǎn)動角速度D．摩擦小輪邊緣的線速度小于大齒輪邊緣的線速度答案：A解析：小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相同，車輪半徑大于小齒輪半徑，由v＝ωr知車輪邊緣的線速度大于小齒輪邊緣的線速度，故B錯誤；大齒輪和小齒輪通過鏈條相連，邊緣線速度大小相同，根據(jù)v＝ωr可知，小齒輪的角速度大于大齒輪的角速度，故車輪轉(zhuǎn)動角速度大于大齒輪轉(zhuǎn)動角速度，故A正確；摩擦小輪邊緣線速度與車輪邊緣線速度大小相同，由v＝ωr知摩擦小輪轉(zhuǎn)動角速度大于車輪轉(zhuǎn)動角速度，也就大于小齒輪轉(zhuǎn)動角速度，故C錯誤；由于小齒輪邊緣的線速度小于車輪邊緣的線速度，大齒輪和小齒輪通過鏈條相連，邊緣線速度大小相同，故摩擦小輪邊緣的線速度大于大齒輪邊緣的線速度，故D錯誤．

目標(biāo)三圓周運(yùn)動的周期性造成的多解問題【導(dǎo)思】如圖所示為飛鏢游戲．(1)對準(zhǔn)A點(diǎn)就能在最高點(diǎn)直接射中A點(diǎn)嗎？(2)飛鏢射中A點(diǎn)時，A點(diǎn)轉(zhuǎn)動到哪個位置？(3)飛鏢射中A點(diǎn)時，A點(diǎn)一定轉(zhuǎn)動半圈嗎？提示：(1)不能，飛鏢要做平拋運(yùn)動，在豎直方向會向下運(yùn)動．(2)A點(diǎn)做的是圓周運(yùn)動，而飛鏢在初速度所在豎直平面內(nèi)做平拋運(yùn)動，故射中A點(diǎn)時A點(diǎn)必定轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的位置．(3)不一定，飛鏢射中A點(diǎn)時，A點(diǎn)可能轉(zhuǎn)動半圈，也可能是一圈半、兩圈半……總之是半圈的奇數(shù)倍．【歸納】1．問題特點(diǎn)(1)研究對象：勻速圓周運(yùn)動的多解問題含有兩個做不同運(yùn)動的物體．(2)運(yùn)動特點(diǎn)：一個物體做勻速圓周運(yùn)動，另一個物體做其他形式的運(yùn)動(如平拋運(yùn)動、勻速直線運(yùn)動等)．(3)運(yùn)動的關(guān)系：根據(jù)兩物體運(yùn)動的時間相等建立等式，求解待求物理量．2．分析技巧(1)抓住聯(lián)系點(diǎn)：明確題中兩個物體的運(yùn)動性質(zhì)，抓住兩運(yùn)動的聯(lián)系點(diǎn)——時間相等．(2)先特殊后一般：先考慮第一個周期的情況，再根據(jù)運(yùn)動的周期性，考慮多個周期時的規(guī)律．(3)分析時注意兩個運(yùn)動是獨(dú)立的，互不影響．

答案：AC

答案：C

精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．[2023·泰安高一檢測](多選)甲、乙兩個做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3，那么下列說法正確的是(

)A．它們的半徑之比為2∶9B．它們的半徑之比為1∶2C．它們的周期之比為2∶3D．它們的周期之比為1∶3答案：AD

答案：BC

答案：B

4．如圖是一種新概念自行車，它沒有鏈條，共有三個轉(zhuǎn)輪，A、B、C轉(zhuǎn)輪半徑依次減小．輪C與輪A嚙合在一起，騎行者踩踏板使輪C轉(zhuǎn)動，輪C驅(qū)動輪A轉(zhuǎn)動，從而使得整個自行車沿路面前行．對于這種自行車，下列說法正確的是(

)A．轉(zhuǎn)輪A、B、C線速度大小vA、vB、vC之間的關(guān)系是v