圓周運動課件-高一下學(xué)期物理人教版

在物理學(xué)中，把質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓弧一部分的運動叫做圓周運動。第6章圓周運動

新課導(dǎo)入第1節(jié)圓周運動問題：將自行車后輪架起，轉(zhuǎn)動腳踏板，注意觀察：大、小兩個齒輪邊緣上的點，哪個運動得更快些？同一個齒輪上到轉(zhuǎn)軸的距離不同的點，哪個運動得更快些？你能說出判斷運動快慢的依據(jù)嗎？學(xué)習(xí)任務(wù)一學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系【科學(xué)探究】如何比較它們運動的快慢?①你衡量快慢的標(biāo)準(zhǔn)是什么?②你從哪個角度去進(jìn)行比較的?思路一：比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧的長短思路二：比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度的大小圓周運動快慢的比較思路三：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少思路四：比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系?s?t（1）物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢.（3）大小：（4）單位：m/s（5）方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向.v

=?t?s1、線速度

思路一：比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧的長短（2）定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長?s和所用時間t

的比值.?S是弧長并非位移當(dāng)?t很小很小時（趨近零），弧長?S

就等于物體的位移，式中的v，就是直線運動中學(xué)過的瞬時速度。學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系ＯΔθAB（1）物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢（2）定義：

質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度（3）定義式：ω=ΔtΔθrad/s2.角速度（4）單位：弧度每秒，符號為_______.注意:角速度是矢量,其方向在高中學(xué)段不作要求思路二:比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度的大小角度和弧度的轉(zhuǎn)化：說明：勻速圓周運動是角速度不變的運動。其中Δθ采用弧度制3、周期

(1)定義：表示的是物體沿圓周運動一周所需要的時間

(2)單位：ST=2ST=1S思路三：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少4、轉(zhuǎn)速n=0.5r/sn=1r/s（1）定義：表示的是物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)（2）單位：轉(zhuǎn)/秒（r/s）或轉(zhuǎn)/分（r/min）7200r/min思路四：比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)探討：線速度與角速度的關(guān)系ω你還有其他推導(dǎo)線速度和角速度關(guān)系的方法嗎？設(shè)物體做半徑為r的圓周運動，在Δt內(nèi)通過的弧長為Δl

，弧對應(yīng)的圓心角為Δθ。當(dāng)Δθ以弧度為單位時，?l

Δθrv

===ωrΔtΔlΔtrΔθ學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系當(dāng)V一定時，ω與r成反比當(dāng)ω一定時，V與r成正比當(dāng)r一定時，V與ω成正比根據(jù)上面的公式v＝ωr，得出速度v與角速度ω成正比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由．小結(jié)：探討：線速度與角速度的關(guān)系學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系【課本例題】一個小孩坐在游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬上，繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓周的半徑為4.0m。當(dāng)他的線速度為2.0m/s時，他做勻速圓周運動的角速度是多少？周期是多少？學(xué)習(xí)任務(wù)一描述圓周運動快慢的物理量及其關(guān)系例1(多選)[2023·重慶八中月考]A、B兩個質(zhì)點分別做勻速圓周運動,在相同的時間內(nèi)它們通過的路程之比sA∶sB=2∶3,轉(zhuǎn)過的角度之比φA∶φB=3∶2,則下列說法正確的是 (

)A.它們的運動半徑之比rA∶rB=2∶3B.它們的運動半徑之比rA∶rB=4∶9C.它們的周期之比TA∶TB=2∶3D.它們的轉(zhuǎn)速之比nA∶nB=2∶3BC學(xué)習(xí)任務(wù)一

描述圓周運動快慢的物理量學(xué)習(xí)任務(wù)一

定義(常用符號)定義式、計算公式單位線速度物體通過的弧長與所用時間之比(v)v=m/s角速度連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度與時間之比(ω)ω=rad/s周期物體沿圓周運動一圈的時間(T)T=s轉(zhuǎn)速物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(n)n=r/s、r/min相互關(guān)系v=rω==2πnrvvvo學(xué)習(xí)任務(wù)二勻速圓周運動的理解學(xué)習(xí)任務(wù)二結(jié)論：勻速圓周運動是線速度大?。ㄋ俾剩┖徒撬俣染蛔兊倪\動例2對于勻速圓周運動,下列說法不正確的是 (

)A.做勻速圓周運動的物體處于非平衡狀態(tài)B.運動快慢可用線速度描述,也可用角速度描述C.勻速圓周運動是勻速運動,因為其速率保持不變D.做勻速圓周運動的物體所受合力不可能為0[解析]勻速圓周運動是曲線運動,物體有加速度,處于非平衡狀態(tài),故A正確;角速度和線速度都是描述做勻速圓周運動的物體運動快慢的物理量,故B正確;勻速圓周運動的過程中,線速度的大小不變,但方向改變,故不是勻速運動,物體所受合力不可能為0,故C錯誤,D正確.學(xué)習(xí)任務(wù)二C1.圓周運動的性質(zhì):圓周運動一定是變速運動,一定具有加速度,做圓周運動的物體受的合力一定不為零.2.勻速圓周運動的特點學(xué)習(xí)任務(wù)二[科學(xué)思維]學(xué)習(xí)任務(wù)三圓周運動的傳動問題學(xué)習(xí)任務(wù)三（1）同線傳動類A、皮帶傳動－線速度相等B、齒輪傳動－線速度相等同一傳動各輪邊緣上線速度相同v相同時，ω與r成反比：v=ωr[科學(xué)思維]學(xué)習(xí)任務(wù)三圓周運動的傳動問題學(xué)習(xí)任務(wù)三（2）同軸傳動類同一輪上各點的角速度相同當(dāng)ω相同時，v與r成正比：v=ωr

A(1)A、B的線速度?(2)B、C的角速度?(3)B比A角速度?(4)B比C線速度?對自行車三輪轉(zhuǎn)動的描述ABC學(xué)習(xí)任務(wù)三圓周運動的傳動問題CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同(3)B比A角速度大(4)C比B線速度大對自行車三輪轉(zhuǎn)動的描述:學(xué)習(xí)任務(wù)三圓周運動的傳動問題地球上的物體隨著地球一起繞地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎?角速度一樣嗎?線速度大小一樣嗎?ORθR'O'ORR'θO'思考學(xué)習(xí)任務(wù)三圓周運動的傳動問題學(xué)習(xí)任務(wù)三例3

[2023·浙江杭州十四中月考]如圖所示的傳動裝置中,B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動,A、B兩輪用皮帶傳動,三個輪的半徑關(guān)系是ra∶rb∶rc=2∶1∶2.若皮帶不打滑,則A、B、C三輪邊緣上a、b、c三點的 (

)A.角速度之比為1∶2∶2B.角速度之比為1∶1∶2C.線速度大小之比為1∶2∶2D.線速度大小之比為1∶1∶1A學(xué)習(xí)任務(wù)三[解析]點a和點b是皮帶傳動邊緣點,線速度大小相等,故va∶vb=1∶1,根據(jù)v=rω,有ωa∶ωb=rb∶ra=1∶2,點b和點c是同軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,故ωb∶ωc=1∶1,則ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2,故A正確,B錯誤;點b和點c是同軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,根據(jù)v=rω,有vb∶vc=rb∶rc=1∶2,則va∶vb∶vc=1∶1∶2,故C、D錯誤.解決傳動問題的要點(1)同軸傳動:共軸轉(zhuǎn)動物體上各點角速度相同.(2)皮帶傳動和齒輪傳動:皮帶(或齒輪)傳動的兩輪邊緣上各點線速度大小相等.學(xué)習(xí)任務(wù)三涉及圓周運動的周期性問題圓周運動具有周期性,該類問題常出現(xiàn)多解.有些題目會涉及圓周運動、平拋運動、勻速直線運動等不同運動形式,兩種不同的運動規(guī)律間必然有一個物理量在起橋梁作用,從而把兩種不同運動聯(lián)系起來,這一個物理量常常是“時間”.素養(yǎng)提升示例

如圖所示,小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)它運動到圖中a點時,在圓形槽中心O點正上方h處有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出,結(jié)果恰好在a點與A球相碰,求A球做勻速圓周運動的周期的所有可能值.(重力加速度為g)素養(yǎng)提升

課堂小結(jié)描述線速度勻速圓周運動實例分析——傳動裝置角速度周期T線速度大小不變，方向時刻改變角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速不變同軸傳動：ω、T、f、n相等皮帶傳動：線速度v大小相等頻率f轉(zhuǎn)速n圓周運動關(guān)系課后習(xí)題1.地球可以看作一個半徑為6.4×l03km的球體，北京的緯度約為北緯40°。位于赤道和位于北京的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的角速度各是多大？線速度各是多大？2.某個走時準(zhǔn)確的時鐘（圖6.1-5），分針與時針由轉(zhuǎn)動軸到針尖的長度之比是1.4∶1。（1）分針與時針的角速度之比是多少？（2）分針針尖與時針針尖的線速度之比是多少？

課后習(xí)題

課后習(xí)題3.在圖6.1-6中，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面上沒有滑動。請在該裝置的A、B、C三個點中選擇有關(guān)的兩個點，說明公式v＝ωr的以下三種變量關(guān)系：（1）v相等，ω跟r成反比。（2）ω相等，v跟r成正比。（3）r相等，v跟ω成正比。

課后習(xí)題4.