《高中物理 第二章 匀速圆周运动 第1节 圆周运动课件 教科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第二章 匀速圆周运动 第1节 圆周运动课件 教科版必修2（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章匀速圆周运动第二章匀速圆周运动( (教师参考教师参考) )一、课程标准一、课程标准1.1.内容标准内容标准(1)(1)会描述匀速圆周运动会描述匀速圆周运动, ,知道向心加速度知道向心加速度. .(2)(2)能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力. .分析生活和生产中的分析生活和生产中的离心现象离心现象. .(3)(3)关注圆周运动的规律与日常生活的联系关注圆周运动的规律与日常生活的联系. .2.2.活动建议活动建议调查公路拐弯处的倾斜情况或铁路拐弯处两条铁轨的高度差异调查公路拐弯处的倾斜情况或铁路拐弯处两条铁轨的高度差异. .二、高考内容及要求二
2、、高考内容及要求1.1.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度.().()2.2.匀速圆周运动的向心力匀速圆周运动的向心力.().()3.3.离心现象离心现象.().()三、教学建议三、教学建议关于本章的教学有如下建议关于本章的教学有如下建议: :(1)(1)圆周运动圆周运动: :时间时间1 1课时课时, ,可结合教材中的插图、生活中的实例引导学生认识圆周可结合教材中的插图、生活中的实例引导学生认识圆周运动的概念运动的概念, ,进一步认识描述匀速圆周运动的有关物理量进一步认识描述匀速圆周运动的有关物理量, ,注意线速度、角速度的注意线速度、角速度的矢量
3、性及有关量的关系矢量性及有关量的关系. .(2)(2)匀速圆周运动的向心力和向心加速度匀速圆周运动的向心力和向心加速度: :时间时间2 2课时课时, ,可结合实例分析引导学生认可结合实例分析引导学生认识向心力、向心加速度的概念及有关公式识向心力、向心加速度的概念及有关公式, ,注意做匀速圆周运动的物体向心力来注意做匀速圆周运动的物体向心力来源的分析及解决匀速圆周运动问题的一般思路源的分析及解决匀速圆周运动问题的一般思路. .(3)(3)圆周运动的实例分析圆周运动的实例分析: :时间时间2 2课时课时, ,可结合汽车过拱形桥、可结合汽车过拱形桥、“旋转秋千旋转秋千”及火车及火车转弯等实例分析转弯
4、等实例分析, ,提高学生掌握处理圆周运动问题的能力提高学生掌握处理圆周运动问题的能力, ,通过实例分析让学生认通过实例分析让学生认识离心运动及生活中的离心现象识离心运动及生活中的离心现象. .(4)(4)圆周运动与人类文明圆周运动与人类文明: :时间时间1 1课时课时, ,通过学生自学结合有关视频使学生了解圆周通过学生自学结合有关视频使学生了解圆周运动与古代文明、工业技术、科学实验及文化生活等各方面密切联系运动与古代文明、工业技术、科学实验及文化生活等各方面密切联系. .第第1 1节圆周运动节圆周运动自主学习自主学习课堂探究课堂探究达标测评达标测评自主学习自主学习 课前预习课前预习感悟新知感悟
5、新知 ( (教师参考教师参考) )目标导航目标导航重点重点: :描述匀速圆周运动快慢的物理量及关系描述匀速圆周运动快慢的物理量及关系难点难点: :各物理量间的关系及其应用各物理量间的关系及其应用情境链接情境链接如图所示如图所示, ,为一台家用电风扇为一台家用电风扇, ,通电后电风扇转动起来通电后电风扇转动起来, ,对于扇叶上的某点对于扇叶上的某点做什么运动做什么运动? ?怎样描述该点的运动快慢怎样描述该点的运动快慢? ?扇叶上不同点的运动情况一样吗扇叶上不同点的运动情况一样吗? ?信息信息1.1.扇叶上某点做匀速圆周运动扇叶上某点做匀速圆周运动. .2.2.描述圆周运动快慢的量有线速度、角速度
6、、周期等描述圆周运动快慢的量有线速度、角速度、周期等. .3.3.扇叶上不同点的周期、角速度相同扇叶上不同点的周期、角速度相同, ,半径相同的各点线速度大小相等半径相同的各点线速度大小相等, ,半径不同的各点线速度大小不相等半径不同的各点线速度大小不相等. .教材梳理教材梳理一、圆周运动及匀速圆周运动的线速度、角速度和周期一、圆周运动及匀速圆周运动的线速度、角速度和周期1.1.圆周运动圆周运动: :物体的运动轨迹是物体的运动轨迹是 的运动的运动. .2.2.匀速圆周运动匀速圆周运动: :质点沿圆周运动质点沿圆周运动, ,在相等的时间内通过的在相等的时间内通过的 长度相等长度相等的运动的运动.
7、.3.3.描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)(1)线速度线速度定义定义: :做匀速圆周运动的质点通过的弧长做匀速圆周运动的质点通过的弧长ss与所用时间与所用时间tt的比值的比值. .圆圆圆弧圆弧公式公式:v=:v= . .方向方向: :圆周上某点的方向为该点的圆周上某点的方向为该点的 方向方向. .特点特点: :大小不变大小不变, , 不断变化不断变化. .切线切线方向方向(2)(2)角速度角速度定义定义: :对于做匀速圆周运动的质点对于做匀速圆周运动的质点, ,连接质点和圆心的半径所转过的连接质点和圆心的半径所转过的 跟所用跟所用 的比值的比值. .角度角度时间时
8、间tt 定义式定义式:=:= . .单位单位: :弧度每秒弧度每秒, ,符号是符号是 . .(3)(3)周期周期定义定义: :做匀速圆周运动的物体运动一周所用的做匀速圆周运动的物体运动一周所用的 , ,符号是符号是T.T.单位单位: :秒秒, ,符号是符号是s.s.rad/srad/s时间时间想一想想一想 匀速圆周运动的线速度、角速度都是恒定的吗匀速圆周运动的线速度、角速度都是恒定的吗? ?答案答案: :线速度不是恒定的线速度不是恒定的, ,因为线速度大小不变因为线速度大小不变, ,但其方向时刻变化但其方向时刻变化, ,而角速而角速度是恒定的度是恒定的. .二、线速度、角速度和周期之间的关系二
9、、线速度、角速度和周期之间的关系议一议议一议 自行车的同一车轮边缘上任意两点的线速度有何关系自行车的同一车轮边缘上任意两点的线速度有何关系? ?同一车轮同一车轮辐条上任意两点的角速度有何关系辐条上任意两点的角速度有何关系? ?答案答案: :线速度大小相等线速度大小相等, ,方向不同方向不同; ;角速度相等角速度相等. .1.1.匀速圆周运动是一种匀速运动匀速圆周运动是一种匀速运动.(.() )2.2.做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体, ,其线速度不变其线速度不变.(.() )3.3.做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体, ,其角速度不变其角速度不变.(.() )4.4.做匀速圆周运
10、动的物体做匀速圆周运动的物体, ,线速度与角速度成反比线速度与角速度成反比.(.() )5.5.做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体, ,周期与线速度成反比周期与线速度成反比.(.() )6.6.线速度、角速度和周期都是描述圆周运动快慢的物理量线速度、角速度和周期都是描述圆周运动快慢的物理量.(.() )思考判断思考判断答案答案: :1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.要点一要点一 对描述匀速圆周运动的物理量的理解对描述匀速圆周运动的物理量的理解课堂探究课堂探究 核心导学核心导学要点探究要点探究【问题导学问题导学】如图所示为家用钟表面盘如图所示为家用钟表面盘, ,钟表的时针、分
11、针及秒针的长度不同钟表的时针、分针及秒针的长度不同, ,怎样比较怎样比较各针端点做圆周运动的快慢各针端点做圆周运动的快慢? ?答案答案: :(1)(1)比较线速度比较线速度. .(2)(2)比较周期比较周期. .(3)(3)比较角速度比较角速度. .【要点归纳要点归纳】匀速圆周运动中各物理量及相互关系匀速圆周运动中各物理量及相互关系【典例典例1 1】 ( (多选多选) )质点做匀速圆周运动时质点做匀速圆周运动时( ( ) )A.A.线速度越大线速度越大, ,其转速一定越大其转速一定越大B.B.角速度大时角速度大时, ,其转速一定大其转速一定大C.C.线速度一定时线速度一定时, ,半径越大半径越
12、大, ,则周期越长则周期越长D.D.无论半径大小如何无论半径大小如何, ,角速度越大角速度越大, ,则质点的周期一定越长则质点的周期一定越长思路点拨思路点拨 (1) (1)做圆周运动的物体做圆周运动的物体, ,线速度与角速度之间的关系式为线速度与角速度之间的关系式为v=v=rr. .BCBC规律方法规律方法 匀速圆周运动各物理量关系分析策略匀速圆周运动各物理量关系分析策略根据题目中给出的条件根据题目中给出的条件, ,建立起各个物理量间的关系建立起各个物理量间的关系, ,注意分析公式中哪些注意分析公式中哪些量是常量量是常量, ,哪些量是变量哪些量是变量, ,并能与题意紧密结合并能与题意紧密结合.
13、 .( (教师备用教师备用) )例例1-1:1-1:做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,10 s,10 s内沿半径是内沿半径是20 m20 m的圆周运动的圆周运动100 m,100 m,试试求此物体做匀速圆周运动的求此物体做匀速圆周运动的(1)(1)线速度大小线速度大小; ;(2)(2)角速度大小角速度大小; ;(3)(3)周期周期. .答案答案: :(1)10 m/s(1)10 m/s(2)0.5 rad/s(2)0.5 rad/s(3)4 s(3)4 s例例1-21-2:(:(多选多选) )如图所示如图所示, ,直径为直径为d d的纸筒绕垂直于纸面的的纸筒绕垂直于纸面的O O轴匀速转
14、轴匀速转( (图示为图示为截面截面).).从枪口射出的子弹以速度从枪口射出的子弹以速度v v沿直径穿过圆筒沿直径穿过圆筒, ,若子弹穿过圆筒时先后若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下在筒上留下a,ba,b两个弹孔两个弹孔. .则圆筒转动的角速度则圆筒转动的角速度可能为可能为( ( ) )BCBC针对训练针对训练1-11-1 如图所示为一种早期的自行车如图所示为一种早期的自行车, ,这种带链条传动的自行这种带链条传动的自行车前轮的直径很大车前轮的直径很大, ,这样的设计在当时主要是为了这样的设计在当时主要是为了( ( ) )A.A.提高速度提高速度 B.B.提高稳定性提高稳定性C.C.骑行方便骑行方便
15、 D.D.减小阻力减小阻力解析解析: :在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下, ,据公式据公式v=v=rr知知, ,轮子半径越轮子半径越大大, ,车轮边缘的线速度越大车轮边缘的线速度越大, ,车行驶得也就越快车行驶得也就越快, ,故故A A选项正确选项正确. .A A要点二要点二 常见的传动装置问题分析常见的传动装置问题分析【问题导学问题导学】如图为一辆自行车传动装置的结构图如图为一辆自行车传动装置的结构图, ,观察自行车是怎样用链条传动来驱观察自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的动后轮前进的, ,请思考请思考: :答案答案: :(1)(1)各点的线速度的大小不相
16、同各点的线速度的大小不相同, ,角速度相同角速度相同. .(2)(2)各点的线速度的大小相同各点的线速度的大小相同, ,角速度、转速不相同角速度、转速不相同. .(1)(1)同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度、角速度是否相同同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度、角速度是否相同? ?(2)(2)两个齿轮相比较两个齿轮相比较, ,其边缘的线速度是否相同其边缘的线速度是否相同? ?角速度是否相同角速度是否相同, ,转速是否转速是否相同相同? ?【要点归纳要点归纳】1.1.共轴转动共轴转动如图所示如图所示,A,A点和点和B B点在同轴的一个点在同轴的一个“圆盘圆盘”上上, ,它们的半径分别为它们
17、的半径分别为r r和和R,R,且且rR.r v vc c, ,选项选项B B正正确确,A,C,D,A,C,D错误错误. .B BA.a,b,cA.a,b,c三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等B.a,b,cB.a,b,c三点的角速度相等三点的角速度相等C.a,bC.a,b的角速度比的角速度比c c的角速度大的角速度大D.cD.c的线速度比的线速度比a,ba,b的线速度大的线速度大达标测评达标测评 随堂演练随堂演练检测效果检测效果1.1.某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究, ,并给运动小球拍了频并给运动小球拍了频闪照片闪照片, ,如图所示如图所示
18、( (小球相邻影像间的时间间隔相等小球相邻影像间的时间间隔相等),),小球在最高点和最小球在最高点和最低点的运动快慢比较低点的运动快慢比较, ,下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( ( ) )A.A.该小球所做的运动不是匀速圆周运动该小球所做的运动不是匀速圆周运动B.B.最高点附近小球相邻影像间弧长短最高点附近小球相邻影像间弧长短, ,线速度小线速度小, ,运动较慢运动较慢C.C.最低点附近小球相邻影像间圆心角大最低点附近小球相邻影像间圆心角大, ,角速度大角速度大, ,运动较快运动较快D.D.小球在相邻影像间运动时间间隔相等小球在相邻影像间运动时间间隔相等, ,最高点与最低点运动一样快
19、最高点与最低点运动一样快D D解析解析: :由所给频闪照片可知由所给频闪照片可知, ,在最高点附近在最高点附近, ,像间弧长较小像间弧长较小, ,表明最高点附表明最高点附近的线速度较小近的线速度较小, ,运动较慢运动较慢; ;在最低点附近在最低点附近, ,像间弧长较大像间弧长较大, ,对应相同时间对应相同时间内通过的圆心角较大内通过的圆心角较大, ,故角速度较大故角速度较大, ,运动较快运动较快, ,选项选项A,B,CA,B,C正确正确,D,D不正确不正确. .2.2.在一棵大树将要被伐倒的时候在一棵大树将要被伐倒的时候, ,有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢
20、, ,根根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下, ,从而避免被倒下的从而避免被倒下的大树砸伤大树砸伤. .从物理知识的角度来解释从物理知识的角度来解释, ,以下说法正确的是以下说法正确的是( ( ) )A.A.树木开始倒下时树木开始倒下时, ,树梢的角速度较大树梢的角速度较大, ,易于判断易于判断B.B.树木开始倒下时树木开始倒下时, ,树梢的线速度最大树梢的线速度最大, ,易于判断易于判断C.C.树木开始倒下时树木开始倒下时, ,树梢的周期较大树梢的周期较大, ,易于判断易于判断D.D.伐木工人的经验缺乏科学依据伐木工人的经验缺乏科
21、学依据B B解析解析: :树木开始倒下时树木开始倒下时, ,树各处的角速度一样大树各处的角速度一样大, ,故故A A错误错误; ;由由v=v=rr可知可知, ,树树梢的线速度最大梢的线速度最大, ,易判断树倒下的方向易判断树倒下的方向,B,B正确正确; ;由由T= T= 知知, ,树各处的周期树各处的周期一样大一样大, ,故故C,DC,D均错误均错误. .3 3.(.(多选多选) )如图所示为某一皮带传动装置如图所示为某一皮带传动装置, ,主动轮的半径为主动轮的半径为r r1 1, ,从动轮的半径从动轮的半径为为r r2 2, ,已知主动轮做顺时针转动已知主动轮做顺时针转动, ,转速为转速为n,n,转动过程中皮带不打滑转动过程中皮带不打滑. .下列说法下列说法正确的是正确的是( ( ) )BCBC4.4.如图所示如图所示, ,一半径为一半径为R=2 mR=2 m的圆环的圆环, ,以直径以直径ABAB为轴匀速转动为轴匀速转动, ,转动周期转动周期T=2 s,T=2 s,环上有环上有M,NM,N两点两点. .试求试求: :(1)M(1)M点的角速度点的角速度; ;(2)N(2)N点的线速度点的线速度. .答案答案: :(1) rad/s(1) rad/s(2) m/s(2) m/s( (教师参考教师参考) )课堂小结课堂小结
