高一物理怎样描述圆周运动.ppt

2 1怎样描述圆周运动 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 2 1 课标定位 学习目标 1 知道圆周运动的特点 理解描述圆周运动快慢的几个物理量的含义 2 通过对实例的观察分析 获得描述圆周运动快慢的物理量及其关系 3 通过本节的学习 培养学生善于探究与日常生活有关的物理问题的能力 重点难点 重点 匀速圆周运动的概念 掌握描述匀速圆周运动的几个物理量的概念及物理意义 难点 掌握描述匀速圆周运动的物理量间的关系和公式 课前自主学案 一 用你熟悉的物理量描述1 线速度 v 1 定义 物体经过的 的 跟通过这段圆弧所用时间t的比值 叫做圆周运动的线速度 圆弧 长度s 2 公式 国际单位 3 方向 沿 4 物理意义 表示物体 程度 2 匀速圆周运动物体做圆周运动时 如果在相等的时间里通过的 相等这种运动就叫做匀速圆周运动 米 秒 m s 切线方向 转动的快慢 圆弧长度 思考感悟 1 下面是地球和月亮的 对话 地球说 你怎么走得这么慢 我绕太阳运动1s要走29 79km 你绕我运动1s才走1 02km 月亮说 不能这样说吧 你一年才绕一圈 我27 3d 天 就绕了一圈 到底谁转得慢 请问 地球说得对 还是月亮说的对 提示 地球和月亮说得均是片面的 它们选择描述匀速圆周运动快慢的标准不同 只能说地球绕太阳运动的线速度比月亮绕地球运动的线速度大 而月亮转动的角速度比地球转动的角速度大 二 用角度来描述1 角速度 1 定义 物体做圆周运动时 连接它与圆心的半径转过的角度 跟所用时间t的比值叫做角速度 2 公式 国际单位 3 物理意义 表示物体转动的 程度 弧度 秒 rad s 快慢 2 周期与转速 1 周期 物体沿圆周运动一周的时间叫做圆周运动的周期 国际单位 2 转速 物体在单位时间内完成圆周运动的 叫做转速 国际单位 3 角速度与线速度的关系 1 物体经过的弧长s与转过的角度 之间的关系 2 角速度与线速度的关系 秒 s 圈数 转 秒 r s s R v R 2 做匀速圆周运动的物体 它的角速度大小是否变化 提示 不变 实际上 不仅角速度大小不变 其方向也不变 角速度是一个矢量 其方向满足右手螺旋关系 判断时让弯曲的四指与物体转动的方向一致 则大拇指所指的方向就是角速度的方向 思考感悟 核心要点突破 5 v r中有一个不变时 其他两个变量的变化关系 1 当r一定时 则v 如转动飞轮边缘质点的运动 当飞轮转速n增大时 角速度 2 n也增大 故线速度v r也相应增大 反之亦然 2 当 一定时 则v r 如地球自转时 不同纬度的地面质点做圆周运动的半径不同 但地面各质点随地球自转的角速度 均相等 则线速度大小不相等 质点做圆周运动所在圆的半径越大 线速度也越大 反之亦然 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 下面说法中正确的是 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 两点转动方向相反 可巧记为 同一物体上各点角速度相同 不同物体上传动边缘的线速度大小相等 特别提醒 在处理传动装置中各物理量间的关系时 关键是确定其相同的量 线速度或角速度 再由描述圆周运动的各物理量间的关系 确定其他各量间的关系 A B C两点的角速度大小相等B A C两点的线速度大小相等C A B两点的线速度大小相等D A B两点的角速度大小相等解析 选AC 由传动装置的特点可知 O1 O2两轮边缘上A B两点的线速度大小相等 故C正确 B D错误 因B C同轮故B C两点角速度一定相等 故A正确 课堂互动讲练 对匀速圆周运动的理解 质点做匀速圆周运动 则 A 在任何相等的时间里 质点的位移都相等B 在任何相等的时间里 质点通过的路程都相等C 在任何相等的时间里 质点运动的平均速度都相同D 在任何相等的时间里 连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 精讲精析 质点做匀速圆周运动时 相等的时间内通过的圆弧长度相等 即路程相等 B项正确 此时半径所转过的角度也相等 D项正确 但由于位移是矢量 在相等时间里 质点位移大小相等 方向却不一定相同 因此位移不一定相同 而平均速度也是矢量 虽然大小相等 但方向不尽相同 故A C错误 答案 BD 方法总结 由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 物体任意相等时间内所通过的弧长相等 物体在单位时间所转过的角度也就相等 因此也可以说 匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 描述圆周运动的各量之间的关系 地球的半径为R 6400km 试计算 1 赤道上的物体随地球自转的角速度 线速度各是多少 2 在纬度为60 的地面上 物体随地球自转的角速度 线速度各是多少 答案 见自主解答 方法总结 物体由于和地球相对静止 故周期及角速度与地球相同 两极除外 在计算第 2 问中的线速度时 首先确定各点做匀速圆周运动的圆平面 其次确定其圆心及对应半径 最后挖掘隐含条件求解 即地球上各点绕地轴做匀速圆周运动 其周期及角速度均相等 各点做匀速圆周运动的半径不同 故各点线速度不同 如图2 1 6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