5.4圆周运动.doc

光明高级中学 高一物理 2012年3月12日54 圆周运动【学习目标】1知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。2知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。3知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。4掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。5能在具体的情境中确定线速度和角速度与半径的关系。6体会用极限法理解线速度的瞬时性。【活动方案】活动一：认识圆周运动阅读课本P16第一段内容，联系生活实际，认识什么是圆周运动：运动的轨迹是 。 如何描述圆周运动的快慢？课本中给出了 、 、 等物理量。活动二：线速度的定义、单位及其物理意义1线速度：线速度的物理意义：描述圆周运动的 。（1）定义：物体做圆周运动时，通过的 与 的比值就是线速度的大小。用符号v表示。 v = ， 单位： 。（2）式中指的是什么? （3）线速度的矢量性? （4）线速度的瞬时性?思考：圆周运动一定是变速运动，这种说法正确或错误的理由： 2匀速圆周运动（1）概念： 物体沿着圆周运动，并且线速度的大小 的运动叫做匀速圆周运动。（2）含义：由于匀速圆周运动的线速度的 是不断变化的，因此匀速圆周运动是一种 运动，这里的“匀速”是指 不变。活动三：角速度的定义、单位及其物理意义1角速度：（1）意义：反映物体做圆周运动的 （描述物体绕 ） 。（2）定义：物体做圆周运动时，转过的 与 的比值就是角速度。用符号表示。 = ，单位： 。2转速和周期：（1）转速：是指做匀速圆周运动的物体，在单位时间内转过的 。用符号n表示。 单位： ，或 （2）周期：物体做匀速圆周运动时，转过一周所用的时间。用符号T表示。 单位： ，或 等。（3）意义：反映物体做圆周运动的 。例1面对一个正常行走的钟表，请问：秒针的周期是多少？频率是多少？角速度是多少？分针的周期是多少？频率是多少？角速度是多少？时针的周期是多少？频率是多少？角速度是多少？例2电风扇的半径是60cm，电风扇每分钟转240转，这电风扇叶片端点每秒钟走过的路程是多少？旋转的角速度多大？电风扇扇叶中点每秒钟走过的路程是多少？电风扇叶片端点的速度大小是多少？活动四：线速度、角速度、周期和转速间的关系：1线速度v与角速度的关系：2角速度与周期T的关系：3角速度与转速n的关系：4线速度v与周期T的关系：拓展：常见的机械传动方式主要有：皮带传动（线速度大小相等）；同轴传动（角速度相等）；齿轮传动（线速度大小相等）；摩擦传动（线速度大小相等）。例3如下左图所示为自行车传动装置，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用链条传动，三轮半径关系是rA 、rC 、rB ，问题：A、B两轮边缘的a、b两点的线速度有什么关系？B、C轮边缘b、c两点的角速度有什么关系？ABCRARBRC例4如上右图所示的皮带传动装置中，右边两轮是在一起同轴转动，图中A、B、C三轮的半径关系为RARC2RB，设皮带不打滑，则三轮边缘上的各点线速度之比vAvBvC ，角速度之比ABC 。【反馈练习】1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是 （）A是速度不变的运动 B是角速度不变的运动C是角速度不断变化的运动 D是相对圆心位移不变的运动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AQP3060OB3如图所示，一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确的是（ ） AP、Q两点的角速度相同BP、Q两点的线速度相同CP、Q两点的角速度之比为1DP、Q两点的线速度之比为14新型石英表中的分针和秒针的运动可视为匀速转动，分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为 （）A1min Bmin Cmin Dmin5一台走时准确的时钟，其秒针、分针、时针的长度之比为l1l2l3321，试求：秒针、分针、时针转动的角速度之比；Oab图6.68秒针、分针、时针针尖的线速度之比。6如图所示，圆盘绕圆心做逆时针匀速转动，圆盘上有两点A、B，OA3，OB是OA的3倍，圆盘的转速n120 r / min试求：AOBA点转动的周期B点转动的角速度A、B两点转动的线速度数值7如图所示，纸质圆筒以角速度绕竖直轴O高速转动，一颗子弹沿圆筒截面直径方向穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周的过程中在圆筒上留下了两个弹孔a、b。已知Oa和Ob间的夹角为180，圆筒截面直径为d，则子弹的速度大小为 （ ）A BdC D 8已知地球的半径R6400km，试回答下列问题：地球自转的角速度赤道上的物体因地球自转具有多大的线速度？因地球的自转，北京和广州两城市的角速度是否相等？线速度是否相等？若不相等，请说明哪个较大【素质提高】9一把雨伞，圆形伞面的边缘半径为r，伞面边缘距地面的高度为h ，如图所示，以角速度匀速旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R为多大？拓展：变换角度巧作图可以启发自己的思维，培养和增强自己的作图能力、空间想象能力和解决实际问题的能力。例一答案：vAvBvC112，ABC122例二答案：Rr（1）。【课堂反馈】参考答案：1、B 2、A 3、AD 4、C 5、D 6、(1) 1:2:3720:60:1 (2) v1v2v3 2170:120:17、(1) T0.5s(2) 4rad/s(3) vA=0.12m/s; vB=0.36m/s8、(1) =7.310-5rad/s(2) v=467 m/s(3) 角速度相等；线速