海南省海口市第十四中学高中物理 第五章 曲线运动 圆周运动学案 新人教版必修2.doc

海南省海口市第十四中学高中物理必修二学案：第五章 曲线运动 4 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.理解线速度概念，知道匀速圆周运动线速度的特点。3.理解角速度概念，知道角速度的物理意义和单位。4.掌握匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系。 重点：1.匀速圆周运动的线速度和角速度及其之间的关系。 2.在具体情景中确定线速度、角速度与半径的关系。难点：1.匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系。 2.在具体情景中确定线速度、角速度与半径的关系。 3.对匀速圆周运动是变速运动的理解。学习过程一课前预习，自主学习（一）、线速度1圆周运动：运动轨迹是_的运动。2匀速圆周运动：在任意相等的时间里通过的_都相等的圆周运动。3.线速度：做圆周运动的物体通过的_与所用时间的比值。4.线速度的方向：总是沿_方向。5.匀速圆周运动的性质：曲线运动中线速度的方向时刻在变，所以是_(a.匀速b.变速)运动。 （二）、角速度、周期、频率和转速物理量角速度()周期(t)频率(f)转速(n)定义做匀速圆周运动的物体，半径转过的_ 与所用_的比值做匀速圆周运动的物体运动_所用的时间单位时间内运动重复的_单位时间内的转动_大小单位 _shz_或_矢、标性矢量(其方向中学阶段不研究)标量标量标量意义描述做匀速圆周运动的物体_的物理量 （三）、线速度与角速度的关系1.线速度与角速度的关系式：_。2.线速度与角速度关系的推导过程：由线速度的定义式 ,角速度的定义式= _ ,圆心角与弧长的关系式_,三式联立可得：【判一判】(1)匀速圆周运动中线速度是不变的。( )(2)做匀速圆周运动的物体转过的角度越大，其角速度就越大。( )(3)当半径一定时，线速度与角速度成正比。( )(4)在描述圆周运动快慢的物理量中，线速度、角速度是矢量，周期、频率、转速是标量。( )二课堂导学，小组合作探究主题一：线速度、匀速圆周运动1.探究线速度直线运动的速度公式是 圆周运动线速度的定义式是 这两个公式中的x和s的物理意义是否相同？若不同，请指出其不同之处。2.探究匀速圆周运动(1)若物体做匀速圆周运动，其线速度大小有何特点？匀速圆周运动的线速度方向有何特点？(2)匀速圆周运动是匀速运动还是变速运动？如何理解匀速圆周运动中的“匀速”？【探究归纳】 1.线速度(1)线速度 s表示圆弧长度。(2)线速度是矢量，其方向沿圆周上该点的切线方向。(3)线速度描述物体沿圆周运动的快慢。2.匀速圆周运动匀速圆周运动是一种变速运动，是匀速率圆周运动的简称。【典例1】(2012鹤壁高一检测)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )a.任意时刻物体相对圆心的位移保持不变b.任意相等时间内物体通过的位移相等c.任意相等时间内物体通过的路程相等d.匀速圆周运动是匀速运动【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：(1)位移和路程的区别；(2)速度与速率的区别；(3)匀速运动与匀速率运动的区别。主题二：角速度、周期(频率)和转速1.探究角速度(1)线速度和角速度都可以描述圆周运动的快慢，这两个物理量分别从哪个方面描述圆周运动的快慢？(2)“弧度”是哪个物理量的单位？弧度与我们平时熟知的角度是如何换算的？2.探究周期(频率)和转速周期、频率及转速都是描述匀速圆周运动运动快慢的物理量，它们各有什么含义? 在大小上有何关系？【探究归纳】 1.角速度(1)角速度 表示物体(质点)与圆心连线转过的弧度。(2)角速度是矢量，弧度数=(3)角速度描述物体(质点)与圆心连线扫过角度的快慢。2.周期(频率)和转速当转速的单位是转每秒(r/s)时，转速与频率相同，即n=f，周期、频率和转速三者的关系是【典例2】一个走时准确的钟表，时针、分针和秒针都做匀速转动，下列关于它们的说法中正确的是( )a.分针的周期是秒针周期的60倍b.分针的角速度是秒针角速度的60倍c.时针的周期是分针周期的24倍d.时针的角速度是分针角速度的12倍【思路点拨】解答本题应把握以下三点：(1)圆周运动周期的概念。(2)时针、分针和秒针转动一周的时间。(3)周期和角速度的关系。主题三：描述圆周运动快慢的各物理量间的关系1.探究各量间的关系(1)匀速圆周运动中，根据线速度及角速度公式推导线速度、角速度、周期(频率)、转速之间的关系。(2)匀速圆周运动中，根据 能否说明当线速度越大时,周期一定越小?(3)在匀速圆周运动中，根据v=r，试分析这几个量之间的正反比关系是怎样的？2.探究各量间关系的应用利用v=r分析下面两种传动装置(如图)中a、b、c各点的线速度和角速度的变化情况。并总结这两种传动装置的特点。【探究归纳】 1.描述圆周运动快慢的各物理量间的关系(1)(2)在v=r、 公式中，要看其中两个量的关系，需应用控制变量法。2.传动装置的特点(1)皮带传动：皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘的线速度大小相等，且等于皮带的运行速度。(2)同轴传动：两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮的角速度相同。【典例3】如图为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若传动过程中皮带不打滑，则( )a.a点和b点的线速度大小相等 b.a点和b点的角速度大小相等c.b点和d点的角速度大小相等 d.a点和c点的线速度大小相等【思路点拨】解答本题应把握以下三点：(1)在皮带不打滑的情况下，同一皮带带动的轮子边缘的线速度大小相等。(2)同轴转动的各点(不包括转轴上的点)角速度大小相等。(3)圆周运动中v、间的关系。三自主归纳整理本节学习的知识四分层达标训练【基础达标】1.关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )a.角速度不变b.线速度不变c.是匀速运动d.是变速运动2.如图所示的传动装置中，a、b两点线速度大小的关系是( )a.vavbb.vavbc.va=vbd.无法比较3.(2012聊城高一检测)质点做匀速圆周运动时( )a线速度越大，其转速一定越大b角速度大时，其转速一定大c线速度一定时，半径越大则周期越大d无论半径大小如何，角速度越大，则质点的周期一定越大4.(2012吉安高一检测)如图，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知oc=oa，则下列说法中错误的是( )aa、b两点线速度相同ba、b、c三点的角速度相同cc点的线速度大小是a点线速度大小的一半da、b、c三点的运动周期相同5.假设“神舟七号”实施变轨后做匀速圆周运动，运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r，则下列计算其运行周期正确的是( )a. b.c. d.t=6.如图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，下列表述正确的是( )a.a、b和c三点的线速度大小相等b.a、b和c三点的角速度相等c.a、b的角速度比c的大d.c的线速度比a、b的大【能力提升】7.(2012邵阳高一检