圆周运动同步学案

第五章曲线运动（人教版）§圆周运动（同步学案）一、学习目标1．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=rω=2πr／T。3．理解匀速圆周运动是变速运动。二、重点难点1.重点：线速度、角速度的概念以及它们之间的联系线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点。2.难点：理解线速度、角速度的物理意义和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。三、学法指导圆周运动是学生在充分掌握了曲线运动的规律后，接触到的一个较为复杂的曲线运动，本节内容作为该部分的起始章节，主要向学生介绍圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。圆周运动是曲线运动的一种特殊情况，生活中随处可见，在学习过程中，只要注意观察和实验，并结合实际经验，很好的理解和掌握圆周运动、匀速圆周运动的概念，重点理解和掌握线速度v、角速度ω、同期T和转速n的意义及相互关系。明确线速度和角速度是从不同的角度来描述圆周运动的快慢，线速度描述质点沿圆弧运动的快慢，角速度描述质点绕圆心转动的快慢。要求学生观察物体运动的轨迹形状以及物体运动的快慢是否变化。通过生活实例切实感受做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述。首先把本节课的内容认真的看一遍。最后完成本学案。四、自主学习（一）匀速圆周运动的特点：1．轨迹：2．速度：（二）描述圆周运动的物理量：1．线速度（1）物理意义：描述质点(2)方向:(3)大小:2．角速度(1)物理意义:描述质点(2)大小：（3）单位：3．周期和频率（1）定义：做圆周运动的物体叫周期。做圆周运动的物体叫频率。（2）周期与频率的关系：（3）频率与转速的关系：4．向心加速度（1）物理意义：描述（2）大小：（3）方向：（4）作用：5．向心力（1）作用：（2）来源：（3）大小：（4）方向：特别思考（1）向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗？（2）向心力对物体做功吗？（三）圆周运动及向心力来源：1．匀速圆周运动：（1）性质：（2）加速度：（3）向心力：（4）质点做匀速圆周运动的条件：（a）(b)2．非匀速圆周运动：（1）性质：（2）加速度：（3）向心力：3．向心力来源：（四）离心运动：1．定义：2．本质：3．特别注意：（1）离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。（2）离心运动并不是受到什么离心力作用的结果，根本就没什么离心力，因为没什么物体提供这种力。五、典型例题【例1】关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是加速度不变的运动D.匀速圆周运动是加速度不断改变的运动【思路分析】本题考查对匀速圆周运动概念的理解程度，这里的“匀速”，既不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变．实际上匀速圆周运动是一种速度大小不变、方向时刻改变、加速度时刻改变的变加速运动．【答案】D【类题总结】圆周运动是物体沿着圆周的运动，并且线速度大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动.匀速周运动的线速度方向时刻变化，是变速运动.【例2】如图5—5—1所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA=r图5-5-1 图5-5-1【思路分析】凡皮带传动装置，正常工作时，皮带和两个皮带轮之间没有相对运动，在相同的时间里，皮带上一点转过的距离一定等于两个皮带轮轮缘上的点转过的弧长，即两个皮带轮轮缘上点的线速度大小相等，都等于皮带上点的运动速度，在图中v【答案】A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，A、B两轮边缘上点的线速度大小相等，即va=vB、C两个轮固定在一起，属于同一个转动的物体，它们上面的任何一点具有相同的角速度，即ω因为ω=vr，va又因为v=rω，ωb=综合可知：ωa:ω【类题总结】在讨论转动问题时，若两点线速度大小相等，用ω=vr讨论ω随r的变化方便；若两点角速度相等时，用v=ω【例3】如图5—5—4所示，直径为d的纸筒以角速度ω绕轴心O匀速转动，一子弹沿直径射入纸筒，若纸筒旋转不到半周时，子弹在纸筒上先后留下a、b两个弹孔，且∠aOb=θ图5-5-4图5-5-4【思路分析】此题所述的是测子弹速度的一种方法，关键要理解两弹孔相对位置之间的关系，子弹沿直线运动，在子弹穿过直径的过程中，纸筒转过π—θ，子弹穿过纸筒的时间为t=(π-【答案】：ω【类题总结】在解题时应注意多解的可能性，如本题中，若不加“纸筒旋转不到半周”的条件，则子弹穿过纸筒过程中，纸筒有可能已转过了2πn+π-θ角，(n=0，1，2…)成为多解情况.六、课堂练习1.一个质点做匀速圆周运动时,它在任意相等的时间内()A通过的弧长相等;B通过的位移相等C转过的角度相等;D速度的变化相等.2.关于匀速圆周运动的判断，下列说法中正确的是A.角速度不变 B.线速度不变C.向心加速度不变 D周期不变3.如图3所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的有（）(A)Va=2Vb（B）ωb=2ωa(C)Vc=Va（D）ωb=ωc

4.一个大钟的秒针长20cm,则针尖的线速度是m/s,分针与秒针从某次重合到下次重合的时间为S.5.关于角速度和线速度，说法正确的是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，角速度与半径成正比 D．角速度一定，线速度与半径成反比6．如图3所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是3A．A、B两点的角速度相等3B．A、B两点线速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期相同7．A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的弧长之比ｓA∶ｓB＝2∶3，而转过的角度之比φA∶φB＝32，则它们的周期之比ＴA∶ＴB＝；角速度之比ωA∶ωB＝；线速度之比ｖA∶ｖB＝，半径之比ＲA∶ＲB＝