辽宁省沈阳市第二十一中学高中物理 5.4圆周运动学案 新人教版必修2.doc

5-4圆周运动【教学目标】1.知道匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算2理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=r=2rt3理解匀速圆周运动是变速运动。【教学重点】线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系【教学难点】理解线速度、角速度的物理意义。【教学内容】一、教材要点1描述圆周运动的物理量(1) 线速度定义：质点沿圆周运动通过的弧长l与所需时间t的比值叫做线速度。物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 大小：（m/s）方向：质点在圆周上某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。(2) 角速度定义：在圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度与所用时间t的比值，就是质点运动的角速度。物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢大小： （单位为弧度/秒，符号是rads）(3) 周期t，频率f和转速n 周期t：频率f：转速：做圆周运动物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做转速，用n表示，单位为转每秒（r/s）或转每分(r/min)。当单位时间取1 s时，f = n。2匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动。(2)特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的。 (3)性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。3描写圆周运动的各物理量之间的关系(1)线速度与角速度的关系(2)角速度、周期、频率、转速间的关系4解决匀速圆周运动问题的方法明确质点匀速圆周运动的圆心和半径；寻找各物理量之间的联系，灵活选取公式进行计算；运用两个重要的结论：同一转盘上各点的角速度相同，同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等。注意匀速圆周运动的周期性引起的多解问题。二、例题解析(例1)例1 如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（ ）a它们的运动周期都是相同的b它们的线速度都是相同的c它们的线速度大小都是相同的d它们的角速度是不同的例2 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）a相等的时间里通过的路程相等 b相等的时间里通过的弧长相等c相等的时间里发生的位移相同 d相等的时间里转过的角度相等(例3)例3 如图所示的皮带传动装置，主动轮o1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮o2的半径为2r，a、b、c分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，求： a、b、c三点的角速度之比abc= a、b、c三点的线速度大小之比v avbvc= 三、课堂小结四、基础巩固1质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）a线速度越大，周期一定越小 b角速度越大，周期一定越小c转速越大，周期一定越小 d圆周半径越小，周期一定越小2关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（ ）a半径一定，角速度与线速度成反比 b半径一定，角速度与线速度成正比c线速度一定，角速度与半径成反比 d角速度一定，线速度与半径成正比3a、b两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sasb=23，转过的角度之比ab=32，则下列说法正确的是（ ）a它们的半径之比rarb=23b它们的半径之比rarb=49c它们的周期之比tatb=23d它们的频率之比fafb=23(第4题)4 两个小球固定在一根长为l的杆的两端， 绕杆上的o点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴o到小球2的距离为（ ）al bl cl dl5电扇的风叶的长度为1200 mm，转速为180 r/min，则它的转动周期是 s，角速度是rad/s，叶片端点处的线速度是m/s。6一个圆环，以竖直直径ab为轴匀速转动，如图所示，则环上m、n两点的线速度大小之比vmvn=_；角速度之比mn=_；周期之比tmtn=_。（第6题）（第7题） 7如图所示，在轮b上固定一同轴小轮a，轮b通过皮带带动轮c，皮带和两轮之间没有滑动，a、b、c三轮的半径依次为r1、r2和r3。绕在a轮上的绳子，一端固定在a轮边缘上，另一端系有重物p，当重物p以速率v匀速下落时，c轮转动的角速度为_。(第8题)8如图所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长l0.1m，当角速度为20rad/s时，绳断开，试分析绳断开后： (1) 小球在桌面上运动的速度；(2) 若桌子高1.00m，小球离开桌子后运动的时间五、课后训练1关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是 ( ) a线速度的方向保持不变 b线速度的大小保持不变c角速度大小不断变化 d线速度和角速度都保持不变2一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是 ( ) a轨道半径越大线速度越大 b轨道半径越大线速度越小c轨道半径越大周期越大 d轨道半径越大周期越小3正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，下列关系中正确的有 ( )(第4题)a时针和分针角速度相同 b分针角速度是时针角速度的12倍c时针和分针的周期相同 d分针的周期是时针周期的12倍4如图所示，球体绕中心线oo转动，则下列说法中正确的是( )aa、b两点的角速度相等 ba、b两点的线速度相等ca、b两点的转动半径相等 da、b两点的转动周期相等5做匀速圆周运动的物体，相同时间内物体转过的弧长_，线速度的大小 _，线速度的方向_。6个物体做半径恒定的匀速圆周运动，周期越小其线速度数值则越 _ (填 “大”或“小”)，线速度数值越小其角速度越 _(填“大”或“小”) 7做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则其线速度大小是_m/s，周期是_s，角速度是_rad/s(第8题)8如图所示，圆盘绕圆心o做逆时针匀速转动，圆盘上有两点a、b，oa3cm，ob是oa的3倍，圆盘的转速n120r/min ，试求： (1) a点转动的周期； (2) b点转