（新课标）2018-2019学年高考物理 1.1.4 圆周运动课件.ppt

1.1.4圆周运动,一、线速度观图助学,(1)吊扇工作时扇叶上某点做什么运动？怎样描述其运动的快慢？(2)齿轮工作时齿轮上某点做什么运动？怎样描述其运动的快慢？,1.定义：物体做圆周运动通过的_与通过这段_所用_的比值。2.公式：v_。3.意义：描述做圆周运动的物体_的快慢。4.方向：线速度是矢量，方向与圆弧_，与半径_。5.匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小_的运动。(2)性质：线速度的方向是时刻_的，所以圆周运动是一种_运动。,弧长,弧长,时间,运动,相切,垂直,处处相等,变化,变速,理解概念,判断下列说法是否正确。(1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的。(),(3)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。()(4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。(),二、角速度观图助学,如图所示，钟表上的秒针、分针、时针以不同的速度做圆周运动。,(1)秒针、分针、时针它们转动的快慢相同吗？相同时间内，谁转动的角度大？谁转动得最快？(2)请指出秒针、分针和时针的周期。,(2)秒针的周期为60s，分针的周期为60min，时针的周期为12h。,1.定义：连接物体与圆心的半径转过的_与转过这一_所用_的比值。2.公式：_。3.意义：描述物体绕圆心_的快慢。4.单位(1)角的单位：国际单位制中，_与_的比值表示角的大小，称为弧度，符号：_。(2)角速度的单位：弧度每秒，符号是_。,角度,角度,时间,转动,弧长,半径,rad,rad/s,5.转速与周期,圈数,一周,转每秒(r/s),转每分(r/min),秒(s),理解概念,判断下列说法是否正确。(1)物体转过的角度越大，则角速度越大。()(2)物体转动的越快，则角速度越大。()(3)钟表的秒针、分针、时针中时针的角速度最大。(),三、线速度与角速度的关系观图助学,如图所示，在骑行自行车的过程中，图中A、B、C的线速度大小关系怎样？角速度的大小关系怎样？,1.在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的_。2.关系式：v_。理解概念判断下列说法是否正确。(1)线速度越大，角速度一定越大。()(2)转速越大，周期一定越大。()(3)线速度越大，周期不一定越大。(),乘积,r,观察探究,如图1所示是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点；当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时；,描述圆周运动的物理量及其关系,图1,(1)陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时，a、b、c三点角速度和周期各有什么关系？(2)a、b、c三点做圆周运动的线速度有什么关系？答案(1)abc，TaTbTc。(2)vavcvb。,探究归纳1.各物理量意义的区别,(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同。线速度v描述质点运动的快慢，而角速度、周期T、转速n描述质点转动的快慢。(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要描述运动快慢的物理量，又需要描述转动快慢的物理量。,2.各物理量之间的关系,试题案例例1(多选)火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10。在此10s时间内，火车()A.运动路程为600mB.加速度为零C.角速度约为1rad/sD.转弯半径约为3.4km,答案AD,v、及r间关系的理解(1)由vr知，r一定时，v；一定时，vr。v与、r间的关系如图甲、乙所示。,针对训练1关于匀速圆周运动的线速度v、角速度和半径r，下列说法正确的是()A.若r一定，则v与成正比B.若r一定，则v与成反比C.若一定，则v与r成反比D.若v一定，则与r成正比解析根据vr知，若r一定，则v与成正比；若一定，则v与r成正比；若v一定，则与r成反比。故只有选项A正确。答案A,几种常见的传动装置,图2,观察探究如图2为两种传动装置的模型图。,(1)甲图为皮带传动装置，试分析A、B两点的线速度及角速度关系。(2)乙图为同轴传动装置，试分析A、C两点的角速度及线速度关系。答案(1)皮带传动时，在相同的时间内，A、B两点通过的弧长相等，所以两点的线速度大小相同，又vr，当v一定时，角速度与半径成反比，半径大的角速度小。(2)同轴传动时，在相同的时间内，A、C两点转过的角度相等，所以这两点的角速度相同，又因为vr，当一定时，线速度与半径成正比，半径大的线速度大。,探究归纳,试题案例,例2如图3所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为981，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为时，小车轮的角速度为(),图3,解析手轮圈和大车轮的转动角速度相等，都等于，大车轮、小车轮和地面之间不打滑，则大车轮与小车轮的线速度相等，若小车轮的半径是r，则有v9rr，小车轮的角速度为9，选项D正确。答案D,解答传动问题的两个关键,针对训练2(2018德州高一检测)(多选)如图4所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，这三点(),A.线速度大小都相等B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等,图4,解析首先A、B、C属于同轴转动，故他们的角速度、周期都相等，故C、D正确；由vr知，它们的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故A错误；由于是做圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，故B错误。答案CD,针对训练3(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图5是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则(),A.该车可变换两种不同挡位B.该车可变换四种不同挡位C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比AD14D.当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比AD41,图5,答案BC,匀速圆周运动多解问题,要点归纳,解答匀速圆周运动多解问题的关键(1)明确两个物体参与运动的性质和求解的问题。两个物体参与的两个运动虽然独立进行，但一定有联系点，其联系点一般是时间或位移等，抓住两运动的联系点是解题关键。(2)注意圆周运动的周期性造成的多解。分析问题时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据运动的周期性，在转过的角度上再加上2n，具体n的取值应视情况而定。,试题案例,例3如图6所示，直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动(图示为截面)。从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A、B两个弹孔。则圆筒转动的角速度需满足什么条件？,图6,针对训练4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，盘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，测得两弹孔所在半径的夹角30，如图7所示。则该子弹的速度可能是(),A.360m/sB.720m/sC.1440m/sD.108m/s,图7,答案C,为什么有时我们看到车轮是向后旋转的,人们的眼睛看到物体时，反映到视网膜上有一个停顿的时间，即视觉暂留。高速旋转的车轮，人眼是看不清的。当旋转的频率和人的眼睛视觉频率一致时，我们看到的车轮好像是静止的；当转速高于视觉频率时，车轮向前转；当