高中物理 第2章 第1节 圆周运动精品课件 教科版必修2.ppt

第1节圆周运动 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第1节 课前自主学案 课标定位 课标定位 应用 运用各物理量间的关系进行定量计算 理解 1 描述圆周运动快慢的各个物理量 2 线速度 角速度 周期及它们之间的关系 认识 1 什么是匀速圆周运动 2 圆周运动的特点与性质 课前自主学案 相等 运动快慢 垂直 相切 速率不变 3 单位 符号为 4 匀速圆周运动是角速度 的圆周运动 5 周期 做匀速圆周运动的物体 所用的时间 弧度每秒 rad s 不变 运动一周 思考感悟物体做圆周运动时 如果线速度较大 是否说明其角速度一定大 应如何理解线速度和角速度对圆周运动快慢的描述 提示 由v r可知 因物体圆周运动的半径大小不知 故即使物体做圆周运动的线速度较大 其圆周运动的角速度也不一定大 其实线速度和角速度均是描述物体做圆周运动快慢的物理量 但描述运动快慢的角度不同 线速度描述物体沿圆弧运动的快慢 而角速度描述物体绕圆心转动的快慢 核心要点突破 一 对圆周运动的理解1 描述圆周运动的各物理量之间的关系 2 对公式v r的加深理解线速度v和角速度 都可以用来描述圆周运动的快慢 公式v r 反映了它们和半径之间的关系 1 r一定时 v 举例 齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大 角速度和线速度都随之增大 骑自行车时 车轮转得越快 角速度就越大 车轮边缘上各点的线速度就越大 2 一定时 v r举例 时钟上的分针转动时 各质点的角速度相同 但分针上离圆心越远的点 r越大 v也就越大 3 匀速圆周运动的特点 1 质点做匀速圆周运动时 线速度的大小不变 但线速度的方向时刻改变 即线速度发生变化 所以匀速圆周运动是一种变速运动 2 匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 3 匀速圆周运动是一种周期性的运动 即运动的物体每经过一定的时间 又回到原来的位置 其瞬时速度的大小和方向也恢复到原来的大小和方向 特别提醒 1 v r间的关系是瞬时对应的 2 v r三个量中 只有先确定其中一个量不变 才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系 3 若比较物体沿圆周运动的快慢看线速度 若比较物体绕圆心运动的快慢看角速度或周期 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 做匀速圆周运动的物体 10s内沿半径是20m的圆周运动100m 转过5rad 试求物体做匀速圆周运动的 1 线速度的大小 2 角速度的大小 解析 1 依据线速度的定义式v s t可得v s t 100 10m s 10m s 2 依据角速度的定义式 t可得 t 5 10rad s 0 5rad s 答案 1 10m s 2 0 5rad s 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2011年临沂高一检测 如图2 1 5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 下列判断正确的是 a va 2vbb b 2 ac vc vad b c答案 b 图2 1 5 课堂互动讲练 关于做匀速圆周运动的物体的线速度 角速度 周期的关系 下列说法正确的是 a 线速度大的角速度一定大b 线速度大的周期一定小c 角速度大的半径一定小d 角速度大的周期一定小 答案 d 变式训练1如图2 1 6所示 静止在地球上的物体都要随地球一起转动 下列说法正确的是 图2 1 6a 它们的运动周期都是相同的b 它们的线速度都是相同的c 它们的线速度大小都是相同的d 它们的角速度是不同的 如图2 1 7所示的皮带传动装置中 右边两轮连在一起同轴转动 图中三轮半径的关系为 r1 2r2 r3 1 5r1 a b c三点为三个轮边缘上的点 皮带不打滑 则a b c三点的线速度之比为 角速度之比为 周期之比为 图2 1 7 思路点拨 同一根皮带连接不打滑时 边缘各点的线速度相等 固定在一起绕同一个轴转动的几个圆盘各点的角速度相等 这个规律在以后解圆周运动题目中要经常用到 答案 1 1 31 2 22 1 1 方法总结 在分析传动装置的各物理量之间的关系时 要首先明确什么量是相等的 什么量是不等的 周期t相等 而线速度v r与半径成正比 在认为皮带不打滑的情况下 传动皮带和与皮带连接的轮子的边缘的各点线速度的大小相等 而角速度 v r与半径r成反比 如图2 1 9所示 小球a在光滑的半径为r的圆形槽内做匀速圆周运动 当它运动到图中的a点时 在圆形槽中心o点正上方h处 有一小球b沿oa方向以某一初速度水平抛出 结果恰好在a点与a球相碰 求 图2 1 9 1 b球抛出时的水平速度多大 2 a球运动的线速度最小值为多大 思路点拨 由于a b在a点相碰 且同时开始运动 则相碰前a b运动时间相等 其中对a球来说其运动具有周期性 这一点不容忽视 方法总结 对于有关圆周运动和平抛运动相结合的问题 架起这两种不同运动问题的桥梁的物理量往往是时间 因为对于匀速圆周运动而言 它具有周期性 所以该类题中也常出现多解的情况 我们应引起重视 变式训练3如图2 1 10所示 半径为r的圆轮在竖直面内绕o轴匀速转动 o轴离地