【优化方案】高中物理 第5章第四节实验：研究平抛运动课件 新人教版必修2.ppt

第四节圆周运动 课标定位学习目标 1 理解线速度 角速度 转速 周期等概念 会对它们进行定量计算 2 知道线速度与角速度的关系 知道线速度与周期 角速度与周期的关系 3 理解匀速圆周运动的概念和特点 重点难点 1 线速度 角速度 周期公式以及它们之间的关系 2 同轴转动角速度关系 传动装置线速度关系 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第四节 课前自主学案 课前自主学案 运动快慢 3 矢量性 线速度的方向和半径 和圆弧 4 匀速圆周运动 线速度大小 的圆周运动 注意 匀速圆周运动是一种变速运动 这里的 匀速 是指速率不变 二 角速度1 物理意义 描述圆周运动的物体 的物理量 垂直 相切 处处相等 转动快慢 弧度每秒 rad s s 1 圈数 转每秒 转每分 思考感悟匀速圆周运动中的 匀速 是指什么不变 提示 是指线速度大小不变 角速度不变 三 线速度与角速度的关系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 表达式 注意 公式v r中 v与 必须对应同一时刻 乘积 v r 核心要点突破 3 n的关系 物体在1秒内转过n圈 1圈转过的角度为2 则1秒内转过的角度 2 n 即 2 n 4 v r的关系 v r 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 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 图5 4 1 两点转动方向相反 特别提醒 传动类问题中的两个重要关系 1 同轴转动的物体上各点的角速度相同 2 与皮带 皮带不打滑 接触的轮子边缘上的各点 或啮合的齿轮边缘的各点 及皮带上各点线速度大小相等 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 如图5 4 4所示为一皮带传动装置 a b分别是两轮边缘上的两点 c处在o1轮上 且有ra 2rb 2rc 则下列关系正确的有 图5 4 4 a va vbb a bc va vcd a c解析 选ad 由于是皮带传动 故两轮边缘上的a b两点线速度相等 即va vb a正确 a b两点的转动半径不同 则角速度 a b b错误 a c同轮故角速度相等 半径不同线速度不相等 c错 d对 课堂互动讲练 地球半径r 6400km 站在赤道上的人和站在北纬60 上的人随地球转动的角速度多大 它们的线速度多大 精讲精析 站在地球上的人随地球做匀速圆周运动 其周期均与地球自转周期相同 依题意可知 a b两处站立的人随地球自转做匀速圆周运动的半径分别为ra r rb rcos60 则由v r可知 a b两点的线速度分别为 va ara 7 3 10 5 6400 103m s 467 2m svb brb 7 3 10 5 6400 103 cos60 m s 233 6m s即人转动的角速度为7 3 10 5rad s 赤道上和北纬60 的人随地球转动的线速度分别为467 2m s和233 6m s 答案 见精讲精析 方法总结 处理圆周运动问题时 首先确定匀速圆周运动的圆平面 圆心及半径 最后根据已知条件列方程求解 变式训练1 2011年大庆高一检测 两个小球固定在一根长l的杆的两端绕o点做圆周运动 如图5 4 6所示 小球1的速度为v1 小球2的速度为v2 则小球2到转轴的距离是多少 图5 4 6 如图5 4 7所示的传动装置中 b c两轮固定在一起绕同一转轴转动 a b两轮用皮带传动 三轮半径关系为ra rc 2rb 若皮带不打滑 求a b c轮边缘上的a b c三点的角速度之比和线速度之比 图5 4 7 自主解答 a b两轮通过皮带传动 皮带不打滑 a b两轮边缘上各点的线速度大小相等 即va vb 故va vb 1 1 b c两个轮子固定在一起 属于同一个转动的物体 它们上面的任何一点具有相同的角速度 即 b c 1 1 答案 1 2 21 1 2 方法总结 皮带传动装置正常工作时 皮带和两个皮带轮之间没有相对滑动 在相同的时间里 皮带上一点转过的距离一定等于两个皮带轮轮缘上的点转过的弧长 即两个皮带轮轮缘上点的线速度大小相等 都等于皮带上点的运动速度 在例题图中va vb 变式训练2 2011年临沂高一检测 如图5 4 8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 下列判断正确的有 图5 4 8 a va 2vbb b 2 ac vc vad b c 2011年洛阳高一检测 如图5 4 9所示 半径为r的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动 当半径ob转到某一方向时 在圆板中心正上方h处以平行于ob方向水平抛出一小球 小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时 小球与圆板只碰一次 且相碰点为b 图5 4 9 方法总结 圆周运动具有周期性 该类问题常出现多解问题 有些题目会涉及圆周运动和平抛运动这两种不同的运动 这两种不同运动规律在解决同一问题时 必然有一个物理量在起桥梁作用 把两种不同运动联系起来 这一物理