高中物理《圆周运动》导学案课件

第二章匀速圆周运动第二章匀速圆周运动在公元前31年,我国西汉时期就应用平向水轮,通过滑轮和皮带推动风箱,为炼铁炉鼓风。瓦特在1782年成功研制了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机,该蒸汽机可以把直线运动变为连续的圆周运动,经过传动设备带动机器运转,给整个工业和交通运输业提供了一种可靠的通用动力。公园中的过山车运人转到最高点时感觉比较惊险但却没有任何危险。在公元前31年,我国西汉时期就应用平向水轮,通过滑轮和皮带推2.1

圆周运动1.认识圆周运动,知道圆周运动是一种变速运动。2.知道表征圆周运动的各个物理量及其之间的关系,并能进行有关计算。3.了解生活中常见的圆周运动,知道不同传动方式的各自特点。学习目标2.1圆周运动1.认识圆周运动,知道圆周运动是一种变预习与探究主题1:匀速圆周运动问题:(1)观察教材中的图2-1-2,说说自行车行进时,有哪些部件绕轴做圆周运动?(2)匀速圆周运动中的“匀速〞是指速度不变还是速度大小不变?解答：〔1〕脚踏板、车轮、齿轮等。〔2〕匀速圆周运动中的“匀速〞是指速度大小不变。要点1：1.圆周运动物体的运动轨迹是______,这样的运动叫作圆周运动。

2.匀速圆周运动质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的__________相同,这种运动就叫匀速圆周运动。

圆弧长预习与探究主题1:匀速圆周运动解答：〔1〕脚踏板、车轮、齿轮主题2:线速度问题:(1)图示是正在转动的钟表:钟表的分针与秒针的末端都做圆周运动,从线速度的角度看,谁做圆周运动更快些?你判断的依据是什么?(2)根据你对线速度的认识,答复以下问题:①描述圆周运动时,线速度是平均速度还是瞬时速度?②匀速圆周运动中的“匀速〞同匀速直线运动中的“匀速〞含义是一样的吗?

解答:(1)秒针的末端运动更快,因为相等时间内秒针通过的路程更多。(2)①线速度是瞬时速度;②匀速圆周运动中的“匀速〞含义是速度大小不变,匀速直线运动中的“匀速〞含义是速度大小和方向都不变。主题2:线速度解答:(1)秒针的末端运动更快,因为相等时间内要点2.线速度(1)如果质点做匀速圆周运动,那么通过的________与______的比值称为匀速圆周运动的线速度。(2)线速度是个矢量,线速度的方向也就是圆周上该点的________方向。(3)匀速圆周运动中的匀速指的是不变,其实匀速圆周运动是_______填“匀速〞或“变速〞)运动。弧长时间切线速率变速要点2.线速度弧长时间切线速率变速主题3:角速度和周期问题:阅读教材“角速度〞和“周期〞的相关内容,答复以下问题:〔1〕角度2π和角度360°是什么关系?(2)圆周运动中的线速度实际上表示的是物体运动的快慢,那么角速度表示的是什么?它是如何定义的?(3)有人说匀速圆周运动是线速度不变的运动,也有人说匀速圆周运动是角速度不变的运动,这两种说法是否正确?(4)周期与角速度有没有必然的关系?

解答〔1〕角度2π和角度360°一样的,它们的单位前者是弧度,后者是度。(2)角速度表示转动的快慢,用转过的角度与所用的时间比值来定义。(3)匀速圆周运动角速度不变(大小方向都不变),线速度时刻变化(大小不变方向变化)。(4)周期与角速度有必然的关系。角速度越大那么周期越小。主题3:角速度和周期解答〔1〕角度2π和角度360°一样的,要点3.1.角速度(1)在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的________跟所用________的比值叫作角速度。(2)角速度的国际单位是____________。角度时间rad/s2.周期做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的时间叫作_________。符号用T表示,单位为________。周期秒要点3.1.角速度角度时间rad/s2.周期周期秒

主题4:角速度与转速情景:角速度是指半径转过的角度Δθ跟所用时间Δt的比值,单位是弧度/秒(rad/s)。转速是指物体单位时间内所转过的圈数,常用符号n表示,单位是转每秒或转每分(符号r/s或r/min)。问题:(1)质点沿圆轨道运动一圈,质点圆周运动转过的角度是多少弧度?(2)如果某质点做匀速圆周运动的转速是120转每分,那么该质点的角速度是多少?

主题4:角速度与转速主题5:线速度和角速度的关系问题：(1)线速度和角速度都是描述圆周运动快慢的物理量,假设甲的线速度大于乙的线速度,那么甲的角速度是不是一定大于乙的角速度?请推导线速度与角速度的关系式。(2)图示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,假设在转动过程中,皮带不打滑,那么a、b、c、d四个点线速度最大的是哪个点?角速度最大的是哪个点?〔3〕关于闹钟与手表的快慢之争,说说你的看法。主题5:线速度和角速度的关系〔3〕关于闹钟与手表的快慢之争,

要点4：线速度和角速度的关系用v表示线速度,用ω表示角速度,用r表示圆周运动的半径,那么它们之间的关系是____________。

v=rω〔3〕闹钟是从线速度方面来说的,手表是从角速度方面来说的。作为计时工具,角速度的快慢更有实际意义。

要点4：线速度和角速度的关系v=rω〔3〕闹钟是从线速度疑点、难点导学一、对圆周运动的理解1．描述圆周运动的各物理量之间的关系疑点、难点导学一、对圆周运动的理解2．对公式v＝ωr的加深理解线速度v和角速度ω都可以用来描述圆周运动的快慢，公式v＝rω反映了它们和半径之间的关系．(1)r一定时，v∝ω举例：①齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大，角速度和线速度都随之增大．②骑自行车时，车轮转得越快，角速度就越大，车轮边缘上各点的线速度就越大．(2)ω一定时，v∝r举例：①时钟上的分针转动时，各质点的角速度相同，但分针上离圆心越远的点，r越大，v也就越大．2．对公式v＝ωr的加深理解高中物理《圆周运动》导学案课件3．匀速圆周运动的特点(1)质点做匀速圆周运动时，线速度的大小不变，但线速度的方向时刻改变，即线速度发生变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动．(2)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动．(3)匀速圆周运动是一种周期性的运动，即运动的物体每经过一定的时间，又回到原来的位置，其瞬时速度的大小和方向也恢复到原来的大小和方向．3．匀速圆周运动的特点特别提醒：(1)v、ω、r间的关系是瞬时对应的．(2)v、ω、r三个量中，只有先确定其中一个量不变，才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系．(3)假设比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，假设比较物体绕圆心运动的快慢看角速度或周期．特别提醒：(1)v、ω、r间的关系是瞬时对应的． 例1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，以下说法正确的选项是()A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小 例1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关【答案】

D【答案】D变式训练1如下图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，以下说法正确的选项是()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变式训练1如下图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，以高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件 例2：如下图的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动．图中三轮半径的关系为：r1＝2r2，r3＝1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，那么A、B、C三点的线速度之比为________；角速度之比为________；周期之比为________．【思路点拨】同一根皮带连接不打滑时，边缘各点的线速度相等；固定在一起绕同一个轴转动的几个圆盘各点的角速度相等．这个规律在以后解圆周运动题目中要经常用到． 例2：如下图的皮带传动装置中，右边两轮高中物理《圆周运动》导学案课件【答案】

1∶1∶3

1∶2∶2

2∶1∶1【答案】1∶1∶31∶2∶22∶1∶1【方法总结】在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明确什么量是相等的；什么量是不等的．周期T相等，而线速度v＝ωr与半径成正比．在认为皮带不打滑的情况下，传动皮带和与皮带连接的轮子的边缘的各点线速度的大小相等，而角速度ω＝v/r与半径r成反比．【方法总结】在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件 例3：如下图，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中的a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：(1)B球抛出时的水平速度多大？(2)A球运动的线速度最小值为多大？【思路点拨】由于A、B在a点相碰，且同时开始运动，那么相碰前A、B运动时间相等．其中对A球来说其运动具有周期性，这一点不容无视． 例3：如下图，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件【方法总结】对于有关圆周运动和平抛运动相结合的问题，架起这两种不同运动问题的桥梁的物理量往往是时间．因为对于匀速圆周运动而言，它具有周期性，所以该类题中也常出现多解的情况，我们应引起重视．【方法总结】对于有关圆周运动和平抛运动相结合的问题，架起这变式训练3如下图，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，O轴离地面高为2R，轮上a、b两点与O点连线相互垂直，a、b两点均粘有物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上．(1)试判断圆轮的转动方向．(2)求圆轮转动的角速度的大小．变式训练3如下图，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，高中物理《圆周运动》导学案课件1.(考查圆周运动的概念)物体做匀速圆周运动时,以下物理量发生改变的是()。A.速度B.速率C.角速度D.周期【解析】匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,是角速度恒定的运动。某一物体做匀速圆周运动,其周期和频率是恒定不变的。A1.(考查圆周运动的概念)物体做匀速圆周运动时,以下物理量发

BC

BC

AC

AC

拓展一:圆周运动的周期性问题1.为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行,且相距2m,轴杆的转速为3600r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔半径夹角是30°,如下图。那么该子弹的速度可能是()。A.360m/sB.720m/sC.1440m/s D.108m/sC拓展一:圆周运动的周期性问题C

拓展二:圆周运动的综合应用2.如下图,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,在其圆心正上方h处沿OB方向水平抛出球。要使球与盘只碰一次,且落点为B,那么小球的初速度为多少?圆盘转动的角速度可能的值有哪些?拓展二:圆周运动的综合应用

高中物理《圆周运动》导学案课件Thankyou!Thankyou!第二章匀速圆周运动第二章匀速圆周运动在公元前31年,我国西汉时期就应用平向水轮,通过滑轮和皮带推动风箱,为炼铁炉鼓风。瓦特在1782年成功研制了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机,该蒸汽机可以把直线运动变为连续的圆周运动,经过传动设备带动机器运转,给整个工业和交通运输业提供了一种可靠的通用动力。公园中的过山车运人转到最高点时感觉比较惊险但却没有任何危险。在公元前31年,我国西汉时期就应用平向水轮,通过滑轮和皮带推2.1

圆周运动1.认识圆周运动,知道圆周运动是一种变速运动。2.知道表征圆周运动的各个物理量及其之间的关系,并能进行有关计算。3.了解生活中常见的圆周运动,知道不同传动方式的各自特点。学习目标2.1圆周运动1.认识圆周运动,知道圆周运动是一种变预习与探究主题1:匀速圆周运动问题:(1)观察教材中的图2-1-2,说说自行车行进时,有哪些部件绕轴做圆周运动?(2)匀速圆周运动中的“匀速〞是指速度不变还是速度大小不变?解答：〔1〕脚踏板、车轮、齿轮等。〔2〕匀速圆周运动中的“匀速〞是指速度大小不变。要点1：1.圆周运动物体的运动轨迹是______,这样的运动叫作圆周运动。

2.匀速圆周运动质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的__________相同,这种运动就叫匀速圆周运动。

圆弧长预习与探究主题1:匀速圆周运动解答：〔1〕脚踏板、车轮、齿轮主题2:线速度问题:(1)图示是正在转动的钟表:钟表的分针与秒针的末端都做圆周运动,从线速度的角度看,谁做圆周运动更快些?你判断的依据是什么?(2)根据你对线速度的认识,答复以下问题:①描述圆周运动时,线速度是平均速度还是瞬时速度?②匀速圆周运动中的“匀速〞同匀速直线运动中的“匀速〞含义是一样的吗?

解答:(1)秒针的末端运动更快,因为相等时间内秒针通过的路程更多。(2)①线速度是瞬时速度;②匀速圆周运动中的“匀速〞含义是速度大小不变,匀速直线运动中的“匀速〞含义是速度大小和方向都不变。主题2:线速度解答:(1)秒针的末端运动更快,因为相等时间内要点2.线速度(1)如果质点做匀速圆周运动,那么通过的________与______的比值称为匀速圆周运动的线速度。(2)线速度是个矢量,线速度的方向也就是圆周上该点的________方向。(3)匀速圆周运动中的匀速指的是不变,其实匀速圆周运动是_______填“匀速〞或“变速〞)运动。弧长时间切线速率变速要点2.线速度弧长时间切线速率变速主题3:角速度和周期问题:阅读教材“角速度〞和“周期〞的相关内容,答复以下问题:〔1〕角度2π和角度360°是什么关系?(2)圆周运动中的线速度实际上表示的是物体运动的快慢,那么角速度表示的是什么?它是如何定义的?(3)有人说匀速圆周运动是线速度不变的运动,也有人说匀速圆周运动是角速度不变的运动,这两种说法是否正确?(4)周期与角速度有没有必然的关系?

解答〔1〕角度2π和角度360°一样的,它们的单位前者是弧度,后者是度。(2)角速度表示转动的快慢,用转过的角度与所用的时间比值来定义。(3)匀速圆周运动角速度不变(大小方向都不变),线速度时刻变化(大小不变方向变化)。(4)周期与角速度有必然的关系。角速度越大那么周期越小。主题3:角速度和周期解答〔1〕角度2π和角度360°一样的,要点3.1.角速度(1)在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的________跟所用________的比值叫作角速度。(2)角速度的国际单位是____________。角度时间rad/s2.周期做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的时间叫作_________。符号用T表示,单位为________。周期秒要点3.1.角速度角度时间rad/s2.周期周期秒

主题4:角速度与转速情景:角速度是指半径转过的角度Δθ跟所用时间Δt的比值,单位是弧度/秒(rad/s)。转速是指物体单位时间内所转过的圈数,常用符号n表示,单位是转每秒或转每分(符号r/s或r/min)。问题:(1)质点沿圆轨道运动一圈,质点圆周运动转过的角度是多少弧度?(2)如果某质点做匀速圆周运动的转速是120转每分,那么该质点的角速度是多少?

主题4:角速度与转速主题5:线速度和角速度的关系问题：(1)线速度和角速度都是描述圆周运动快慢的物理量,假设甲的线速度大于乙的线速度,那么甲的角速度是不是一定大于乙的角速度?请推导线速度与角速度的关系式。(2)图示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,假设在转动过程中,皮带不打滑,那么a、b、c、d四个点线速度最大的是哪个点?角速度最大的是哪个点?〔3〕关于闹钟与手表的快慢之争,说说你的看法。主题5:线速度和角速度的关系〔3〕关于闹钟与手表的快慢之争,

要点4：线速度和角速度的关系用v表示线速度,用ω表示角速度,用r表示圆周运动的半径,那么它们之间的关系是____________。

v=rω〔3〕闹钟是从线速度方面来说的,手表是从角速度方面来说的。作为计时工具,角速度的快慢更有实际意义。

要点4：线速度和角速度的关系v=rω〔3〕闹钟是从线速度疑点、难点导学一、对圆周运动的理解1．描述圆周运动的各物理量之间的关系疑点、难点导学一、对圆周运动的理解2．对公式v＝ωr的加深理解线速度v和角速度ω都可以用来描述圆周运动的快慢，公式v＝rω反映了它们和半径之间的关系．(1)r一定时，v∝ω举例：①齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大，角速度和线速度都随之增大．②骑自行车时，车轮转得越快，角速度就越大，车轮边缘上各点的线速度就越大．(2)ω一定时，v∝r举例：①时钟上的分针转动时，各质点的角速度相同，但分针上离圆心越远的点，r越大，v也就越大．2．对公式v＝ωr的加深理解高中物理《圆周运动》导学案课件3．匀速圆周运动的特点(1)质点做匀速圆周运动时，线速度的大小不变，但线速度的方向时刻改变，即线速度发生变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动．(2)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动．(3)匀速圆周运动是一种周期性的运动，即运动的物体每经过一定的时间，又回到原来的位置，其瞬时速度的大小和方向也恢复到原来的大小和方向．3．匀速圆周运动的特点特别提醒：(1)v、ω、r间的关系是瞬时对应的．(2)v、ω、r三个量中，只有先确定其中一个量不变，才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系．(3)假设比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，假设比较物体绕圆心运动的快慢看角速度或周期．特别提醒：(1)v、ω、r间的关系是瞬时对应的． 例1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，以下说法正确的选项是()A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小 例1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关【答案】

D【答案】D变式训练1如下图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，以下说法正确的选项是()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变式训练1如下图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，以高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件 例2：如下图的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动．图中三轮半径的关系为：r1＝2r2，r3＝1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，那么A、B、C三点的线速度之比为________；角速度之比为________；周期之比为________．【思路点拨】同一根皮带连接不打滑时，边缘各点的线速度相等；固定在一起绕同一个轴转动的几个圆盘各点的角速度相等．这个规律在以后解圆周运动题目中要经常用到． 例2：如下图的皮带传动装置中，右边两轮高中物理《圆周运动》导学案课件【答案】

1∶1∶3

1∶2∶2

2∶1∶1【答案】1∶1∶31∶2∶22∶1∶1【方法总结】在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明确什么量是相等的；什么量是不等的．周期T相等，而线速度v＝ωr与半径成正比．在认为皮带不打滑的情况下，传动皮带和与皮带连接的轮子的边缘的各点线速度的大小相等，而角速度ω＝v/r与半径r成反比．【方法总结】在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明高中物理《圆周运动》导学案课件高中物理《圆周运动》导学案课件 例3：如下图，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中的a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：(1)B球抛出时的水平速度多大？(2)A球运动的线速度最小值为多大？