2023学年完整公开课版圆周运动

第五章圆周运动5.4圆周运动

梅河口市实验高中邱云人教版必修2第5章第4节除了图片中这些例子请同学们再举一些生活中物体做圆周运动的实例？日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”．同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢，那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?

思考：甲同学绕操场跑2圈用时5分钟，直线运动中速度的概念告诉我，他的速度是多少？跑20圈用时40分钟呢？00

对于圆周运动，如果再沿用直线运动里速度的概念，已经有点牵强，让我们共同学习，圆周运动描述运动快慢的物理量的知识吧。学生阅读课文有关内容，思考并讨论以下问题：

1．线速度是怎么定义的？单位是什么？

2．线速度的方向怎样？请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

3．物体匀速圆周运动的线速度有什么特点？

4．为什么说匀速圆周运动是一种变速运动？这里的“匀速”是指什么不变？一线速度：(1)定义：质点做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做线速度．(比值定义法)(这里是弧长，而直线运动中是位移)(2)大小：v=△s/△t(△s是弧长．非位移)单位：m/s．

(3)当选取的时间△t很小很小时(趋近零)．弧长△s就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了(4)方向:在圆周各点的切线上描述质点沿圆周运动的快慢．(5)匀速圆周运动:物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等“匀速圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变，即速率不变即：匀速率圆周运动;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变．是大小方向都不变，二者并不相同．

结论：匀速圆周运动是一种变速运动除了用线速度外，还有没有其他方法表示物体运动的快慢?

你玩过这样的转盘么？如何让自己中到自己喜欢的奖？转盘上的质点由A点运动到B点与C点运动到D点，谁的线速度大？而它们在同一转盘上其线速度大小却不一样，而它们是应该有共同点的．因此这就需要我们去思考：描述圆周运动的快慢，除了用线速度外，还有没有其他方法?

CD描述质点沿圆周运动的快慢．

(1)定义：在匀速圆周运动中．连接运动质点和圆心的半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比值，就是质点运动的角速度．(2)物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢．(3)定义式：

ω＝△θ/△t．(4)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述，这个比值是没有单位的，为了描述问题的方便，我们“给”这个比值一个单位，这就是弧度．弧度不是通常意义上的单位．计算时，不能将弧度带进算式中．(5)国际单位制中，角速度的单位是弧度／秒(rad／s)或s-1．匀速圆周运动是角速度不变的运动θ二角速度比较它们运动的快慢A、B两点的线速度大小相等B点的角速度大于A点的角速度1请用你文具盒里相同的两只笔，在你的桌面，用手掌推动，感受你的手掌就是传送带？2请问两支笔，在与你手掌接触的地方，它们的线速度还是角速度相同？请你拿出其中一只笔，捏中笔中点转动，告诉我笔上的各点，角速度和线速度有什么特点？3捏住笔的三分之一处，转动，观察，笔上各点角速度和角速度有什么特点？体味生活周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。单位：秒（s）符号：T思考：钟表指针周期各是多少？地球自传周期、公转周期？思考：五秒钟转十圈，周期？描述质点沿圆周运动的快慢．三周期蚊子会叫么？答案是：不会叫！蚊子是不会发声的，你所听到的是蚊子的翅膀振动的声音（蚊子翅膀频率大，每秒振动500~600之间）嗡嗡！嗡嗡！1、频率：物体在1s内（单位时间）完成匀速运动的圈数。单位：赫兹（Hz）或s-1,符号：f2、与周期的关系：互为倒数，即：T=1/f3、物理意义：都是描述物体做圆周运动快慢的思考：五秒钟转十圈，频率？三频率描述圆周运动快慢的其它方法转速：物体在单位时间内所转过的圈数。符号：n单位：转/秒(r/s)或转/分（r/min）

实际应用比较多发电机、电动机转动的快慢就是用转速来表示的转速是计算机硬盘和光驱性能的重要指标四转速

转速表的作用就是时时反映发动机曲轴每分钟的运转圈数，转速作为很重要的参数，供驾驶和维修中用来参考。这就好比人的体温、脉搏和血压一样，是最能直接反映出身体状况的基础参数。线速度，角速度、周期间的关系线速度：v=2πr／T角速度：ω=2π／T结论：v=rω1、半径一定，线速度与角速度成正比2、角速度一定，线速度与半径成正比3、线速度一定，角速度与半径成反比请思考齿轮在一些机器内部，有一些相互啮合的大小齿轮，当机器转动时，有人说小齿轮比大齿轮转的快，也有人说它们的速度大小是一样的。为什么会有不同的说法？你怎么看？七嘴八舌讨论

如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.例题

A,B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A,B两轮边缘的线速度大小相等，即vA=vB或vA：vB=1：1又v=ωr得：ωA:ωB=rB:rA=1:2B,C两轮固定在一起绕同一转轴转动，则B,C两轮的角速度相同，即ωB=ωC或ωB:ωC=1:1由v=ωr得：vB:vC=rB:rC=1:2由此可得：ωA:ωB:ωC=1:2:2vA:vB:vC=1:1:2分析解这类题目时注意抓住转动装置的特点：同轴转动的是角速度相等皮带传动的是两轮边缘的线速度大小相等（不打滑）点评

一、描述匀速圆周运动的有关物理量

1．线速度(1)定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值(2)公式：v=△s/△t单位：m/s(s是弧长．非位移)(3)物理意义：2．角速度(1)定义：做圆