匀速圆周运动.doc

标准教案 匀速圆周运动教学内容匀速圆周运动知识精要一、圆周运动及质点做圆周运动的条件1. 圆周运动（1）定义：如果质点的运动轨迹是圆，那么质点的运动就叫做圆周运动。（2）圆周运动与直线运动的区别：a.它们运动的轨迹不同；b.两种运动产生的条件不同。2. 质点做圆周运动的条件如果质点做圆周运动，质点一定会受到向心力的作用，这个向心力不断改变质点的运动方向，并始终沿着半径指向圆心。3. 向心力（1）定义：做圆周运动的物体受到的指向圆心的力。（2）方向：始终指向圆心，时刻在改变。（3）作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。4. 向心加速度（1）定义：由向心力产生的指向圆心方向的加速的。（2）方向：始终指向圆心，时刻在改变。5. 曲线运动（1）定义：如果质点的运动轨迹是一条曲线，那么质点的运动就叫做曲线运动。（2）特点：质点在做曲线运动时，运动方向不断改变。（3）圆周运动是曲线运动的一种。（4）物体做曲线运动的条件：当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。由牛顿第二定律知，做曲线运动的物体，它的加速度的方向跟它的速度方向也不在同一直线上，这时合力不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向。二、圆周运动的快慢和匀速圆周运动1.线速度（1）定义：线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。（2）线速度是矢量，它既有大小，也有方向。（3）线速度的大小（4）线速度的方向在圆周各点的切线方向上2. 角速度（1）角速度是表示匀速圆周运动快慢的物理量。（2）角速度等于半径转过的角度和所用时间的比值。公式 = /t（3）角速度的单位是弧度每秒。符号 rad/s3. 匀速圆周运动质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同这种运动就叫匀速圆周运动。 4. 周期和转速(1)周期：物体作匀速圆周运动一周所用的时间叫做周期（T）。(2)转速：作匀速圆周运动的物体每秒内完成圆周运动的圈数叫做转速（n）5.角速度和线速度的关系：V = r（1）当v一定时，与r成反比（2）当一定时，v与r成正比（3）当r一定时，v与成正比小结：物理量大小方向单位1 线速度vV=s/tV=2 r/T沿圆弧的切线方向m/s2 角速度=/t =2 /T 有rad/s3 周期T T=1/n 标量s4 转速n n=1/T 标量r/s热身练习1. 分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。2. 分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？ 同一轮上各点的角速度相同。3. 做匀速圆周运动的物体线速度的 大小不变， 方向 时刻在变，所以线速度是 变量 （填恒量或变量），所以匀速圆周运动中，匀速的含义是匀速率 。4. 对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？ 角速度 周期 频率 转速5. 某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1：d2：d31：2：3，求 A：秒针、分针、时针尖端的线速度之比 240:8:1B：秒针、分针、时针转动的角速度之比。 720:12:16. 半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？角速度是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？3.14m/s 10 rad/s由V=2 r/T 得：V不同 由 =2 /T得：相同。T相同7. 我国发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”绕地作匀速圆周运动一周所需时间为114min，离地面平均高度是1412km 。计算卫星环绕地球运行时线速度的大小。（地球半径为6400km）7.7103m/s 8. 地球绕太阳运行的轨道半径为1.5108km，计算地球作匀速圆周运动的线速度大小。2.99103m/s9. 月球绕地球公转的轨道半径为3.8108m，公转一圈所需时间为约27.3天，求月球绕地球公转的线速度和角速度。1.01103m/s2.6610-6rad/s 10. 直径40 m的旋转餐厅缓慢转动一周需100min，则离窗边2 m的顾客的线速度为1.8810-2m/sm/s，坐在窗边的顾客的线速度为2.0910-2m/s m/s，他们的角速度之比为1:1。11. 飞机在空中作圆弧特技飞行，线速度为80 m/s，圆弧半径为2000m，则飞机飞行一周所需时间是s。157s 12. 北京的地理纬度约近北纬40。 ，视地球为球体，则在北京地表的物体随地球自转的角速度为弧度/秒，线速度为m/s。(cos40=0.766)7.310-5 , 356.4精解名题1.对于匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是(). (A)线速度不变 (B)角速度不变(C)周期不变 (D)转速不变答案:A2.关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是(). (A)它描述的是线速度方向变化的快慢(B)它描述的是线速度大小变化的快慢(C)它描述的是向心力变化的快慢(D)它描述的是角速度变化的快慢答案:A3.如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化.由图像可以知道().【1】(A)甲球运动时，线速度大小保持不变(B)甲球运动时，角速度大小保持不变(C)乙球运动时，线速度大小保持不变(D)乙球运动时，角速度大小保持不变答案:AD4.如图所示，小物体A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受( ).(A)重力、支持力(B)重力、向心力(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力(D)重力、支持力、向心力和摩擦力答案:Cabov5. 如图所示，直径为d的纸筒，以角速度 绕o轴转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且oa、ob间的夹角为 弧度，则子弹的最大速度为多少？t=（-）/12. v=d/t=d/（-）1B 2.C 3.A 4.D 5.ABCD 6. 1:1 , 2:1 7. , 8. 314, 0.029. （1）0.05s、（2）40rad/s 10. 1.4m/s 11.vA:vB:vc=2:2:1,A:B:c=1:2:112. 6. 小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 ；自行车骑行速度的计算公式v= .答案：牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R);当堂总结自我测试1、如果钟表的指针都做匀速圆周运动，钟表上分针的周期和角速度各多大？分针与秒针的角速度之比为多少？2、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为_s，角速度为_rad/s3、半径为40cm，转速是1200r/min求（1）砂轮转动的周期；（2）砂轮转动的角速度；（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？4、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为0.70m求自行车行驶速度的大小？5、如图，一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知 ，则下面说法中正确的是（ ）A、a，b两点线速度大小相等B、a、b、c三点的角速度相同C、c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D、a、b、c三点的运动周期相同6、一个质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s的时间内转过了30，则质点的角速度为 rad/s，线速度为 m/s7把地球看成一个球体，在地球表面上赤道某一点A，北纬60一点B，在地球自转时，A与B两点角速度之比为多大？线速度之比为多大？8如图所示，直