《勻速圓周運動》導學案2.doc

課前自主預習勻速圓周運動：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間內(nèi)通過的 相等，這種運動就叫勻速圓周運動。線速度：（）定義：質(zhì)點做圓周運動通過的 和所用 的比值叫做線速度。（）大?。?。單位：（）方向：在圓周各點的 上（）“勻速圓周運動”中的“勻速”指的速度的大小不變，即速率不變；而“勻速直線運動”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。角速度：（）定義：在勻速圓周運動中，連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過 跟所用 的比值，就是質(zhì)點運動的角速度；（）定義式： （）角速度的單位： 線速度、角速度與周期的關(guān)系： 。(雙選)甲、乙兩物體分別放在廣州和北京，它們隨地球一起轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（ ）甲的線速度大，乙的角速度小 甲的線速度大于乙的線速度 甲和乙的線速度相等 甲和乙的角速度相等自主學習答案：1. 圓弧長（）弧長， 時間.（）.（）切線方向（）角度，時間.（）.（）() 課堂互動探究知識點：認識圓周運動新知探究在生產(chǎn)、生活中，經(jīng)常見到一種特殊的曲線運動，像圖2-1-1電風扇的葉片、鐘表的指針、旋轉(zhuǎn)的芭蕾舞演員等，物體轉(zhuǎn)動時他們上面每一點軌跡的特點是 ，這樣的運動叫 。 圖2-1-1答案：均為圓；圓周運動。重點歸納圓周運動的定義：如果質(zhì)點的運動軌跡是圓，那么這一質(zhì)點的運動叫做圓周運動勻速圓周運動的定義：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相等，那么，這種運動叫做勻速圓周運動【例】(單選)對于勻速圓周運動的物體，下列說法不正確的是( ) 勻速圓周運動是變速運動 勻速圓周運動線速率恒定 在任意相等的時間內(nèi)通過的位移相等在任意相等的時間內(nèi)通過的路程相等解析：做勻速圓周運動的物體在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相等即路程相等，對，錯；由線速度的定義知，速度的大小不變，也就是速率不變，但速度的方向時刻改變，故對。答案：觸類旁通(雙選)某質(zhì)點做勻速圓周運動，下列說法正確的是( )因為該質(zhì)點在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相等，所以是勻速運動該質(zhì)點的速度方向時刻改變，所以是變速運動 該質(zhì)點的加速度為零，處于平衡狀態(tài)該質(zhì)點做的是變速運動，具有加速度，故它受到的合外力不等于零解析：做勻速圓周運動的物體在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度雖然相等但速度的方向時刻改變，因而是變速運動，而非勻速運動，故對，錯。因為勻速圓周運動是變速運動，具有加速度，故做勻速圓周運動的物體受到的合外力肯定不等于零，故對，錯。答案：知識點：如何描述勻速圓周運動的快慢?新知探究在質(zhì)點作直線運動時，我們曾用速度表示質(zhì)點運動的快慢。質(zhì)點作勻速圓周運動時，我們又如何描述物體運動的快慢呢？猜想：比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧長短猜想：比較物體在一段 時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小猜想：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少猜想：比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)探究：如果物體在一段時間內(nèi)通過的弧長越長，那么就表示運動得越 ，與的比值越 ，質(zhì)點做圓周運動通過的弧長和所用時間的比值叫做線速度。探究：做勻速圓周運動的物體，如果轉(zhuǎn)過一周所用的時間越 ，那么就表示運動得越 ，做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間叫周期。探究：做勻速圓周運動的物體，如果在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)越 ，那么就表示運動得越 ，做勻速圓周運動的物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速，在秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫頻率。答案：.快、大.快、大.短、快.多、快重點歸納1 、的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，通過的弧長，用時為，則.2 、的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，轉(zhuǎn)過的角度，用時為，則.3 、的關(guān)系：物體在 內(nèi)轉(zhuǎn)過圈，圈轉(zhuǎn)過的角度為，則內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，即.、的關(guān)系：.【例】已知某一機械秒表的分針和秒針長(指轉(zhuǎn)動軸到針尖的距離)分別為 和 ，它正常轉(zhuǎn)動時可視為勻速轉(zhuǎn)動，試求：()分針和秒針的周期和轉(zhuǎn)速；()分針和秒針的針尖線速度大小；()分針和秒針的角速度大小解：已知：秒針轉(zhuǎn)一圈所用時間為 ，分針轉(zhuǎn)一圈所用的時間為 .()分 分 ，分分 秒 ，秒 ，秒秒 .()由得分 5 秒 3 .()由得分 秒 .觸類旁通年溫哥華冬季奧運會雙人滑比賽中，申雪、趙宏博拿到中國花樣滑冰史上首枚冬季奧運會金牌，如圖所示趙宏博(男)以自己為轉(zhuǎn)軸拉著申雪(女)做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)速為 .申雪的腳到轉(zhuǎn)軸的距離為 求：()申雪做勻速圓周運動的角速度；()申雪的腳運動速度的大小圖解：()轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速角速度 ()申雪的腳做圓周運動的半徑 ，所以她的腳的運動速度 5.0m.答案：()，()5.0m.方法技巧易錯易混實驗透視易錯易混： 傳動裝置中各物理量間的關(guān)系傳動類型圖示結(jié)論共軸傳動運動特點：轉(zhuǎn)動方向相同， 即都逆時針轉(zhuǎn)動，或都順時針轉(zhuǎn)動定量關(guān)系：點和點轉(zhuǎn)動的周期相同、角速度相同，進而可知兩者線速度與其半徑成正比皮帶(鏈條)傳動運動特點：兩輪的轉(zhuǎn)動方向與皮帶的繞行方式有關(guān)，可同向轉(zhuǎn)動，也可反向轉(zhuǎn)動定量關(guān)系：由于、兩點相當于皮帶上的不同位置的點， 所以它們的線速度必然相同，兩者角速度與其半徑成反比、周期與其半徑成正比齒輪傳動運動特點：當順時針轉(zhuǎn)動時，逆時針轉(zhuǎn)動；當逆時針轉(zhuǎn)動時，順時針轉(zhuǎn)動定量關(guān)系：(線速度)；(、分別表示兩齒輪的齒數(shù))【例】如圖所示的傳動裝置中，、兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，、兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系為.若皮帶不打滑，求、輪邊緣上的、三點的角速度之比和線速度之比圖解：、兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，、兩輪邊緣上各點的線速度大小相等，即，故.、兩個輪子固定在一起，屬于同軸傳動，它們上面的任何一點具有相同的角速度，即.因為，所以又因為，所以綜合可知：.觸類旁通 圖(雙選)如圖2-1-4所示，有一皮帶傳動裝置（皮帶不打滑），、三點距圓心的距離分別為、,已知,設三點的線速度和角速度各為、和、 ，則下列關(guān)系式中，正確的是（ ） 解析：由于皮帶不打滑，傳送帶上各處的線速度大小相等，因此兩個輪的輪緣上各點的線速度大小也相等，則有,同一圓上各處的轉(zhuǎn)速相同，因此同一圓上各處的角速度也相同，則有.由上面關(guān)系式可以推得：, , ,則有.答案：點評：解此類題要抓住傳動裝置的特點，同軸傳動是角速度相等，皮帶傳動是兩輪邊緣線速度大小相等，在注意運用聯(lián)系式。隨堂練習一、單項選擇題對于勻速圓周運動的物體，下列說法不正確的是( )線速度不變 線速度的大小不變角速度不變 周期不變解析：做勻速圓周運動的物體，其角速度、周期、線速度的大小均不變，線速度的方向時刻在變化，所以線速度也時刻在變化，故選.關(guān)于做勻速圓周運動的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下列說法中正確的是( )線速度大的角速度一定大線速度大的周期一定小角速度大的半徑一定小角速度大的周期一定小解析：根據(jù)可知，只有當一定時，所以選項錯；在一定時，所以錯；由得，一定時，故錯；由得，與無關(guān)，故對電腦中的(光驅(qū))是通過極細的激光束照射到高速轉(zhuǎn)動的光盤上來讀取信息的，目前廣泛采用的是一種始終保持恒定的角速度來旋轉(zhuǎn)光盤的技術(shù)，用這種方法讀取數(shù)據(jù)時( )在光盤外圈讀取數(shù)據(jù)時的速度快讀取數(shù)據(jù)的快慢與在光盤外圈還是內(nèi)圈無關(guān)在光盤內(nèi)圈讀取數(shù)據(jù)的速度快在光盤內(nèi)圈和外圈讀取數(shù)據(jù)的速度一樣快解析：角速度一定，半徑越大，線速度越大物體以 的角速度沿半徑為1m的圓周做勻速圓周運動，、是一條直徑的兩端，如圖所示，物體從點到點過程中的平均速度大小為( )圖. . . 解析：本題主要考查平均速度的定義，即，其中為時間內(nèi)的位移，所以從過程中 .二、雙項選擇題關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是( )任意相等的時間里通過的路程相等任意相等的時間里通過的位移相等任意相等的時間里半徑轉(zhuǎn)過的角度相等勻速圓周運動是一種勻速運動解析：勻速圓周運動的角速度和線速度大小不變，故選項、正確；由于勻速圓周運動線速度的方向不斷變化，故是一種變速運動，則選項、錯誤自行車的鏈輪、飛輪和后輪的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，當自行車正常行駛時，下列說法正確的是( )圖鏈輪與飛輪的角速度相等鏈輪邊緣與飛輪邊緣的線速度相等飛輪與后輪的角速度相等飛輪與后輪的線速度相等解析：飛輪與鏈輪屬于皮帶傳動裝置，在不打滑的情況下，線速度相等；飛輪和后輪屬于同軸轉(zhuǎn)動裝置，角速度相等課后鞏固提升一、單項選擇題關(guān)于勻速圓周運動的線速度和角速度，下列說法正確的是（ ）半徑一定，角速度與線速度成反比半徑一定，角速度與線速度成正比線速度一定，角速度與半徑成正比角速度一定，線速度與半徑成反比解析：物體做勻速圓周運動的線速度與角速度的關(guān)系： ,半徑一定時，線速度與角速度成正比，正確，線速度一定時，角速度與半徑成反比，角速度一定時，線速度與半徑成正比，、錯誤，答案：甲、乙、丙三個物體，甲放在廣州，乙放在上海，丙放在北京當它們隨地球一起轉(zhuǎn)動時，則( )甲的角速度最大，乙的線速度最小丙的角速度最小，甲的線速度最大三個物體的角速度、周期和線速度都相等三個物體的角速度、周期一樣，丙的線速度最小解析：我國地處北半球，廣州、上海、北京的北緯角越來越大，因角速度相同，做圓周運動的半徑越來越小，由可知選項對答案：圖如圖所示是一個玩具陀螺、和是陀螺上的三個點當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是 () 、和三點的線速度大小相等、和三點的角速度相等 、的角速度比的大 的線速度比、的大 解析：由于、三點是陀螺上的三個點，所以當陀螺轉(zhuǎn)動時，三個點的角速度相同，選項正確，錯誤；根據(jù)，由于、三點的半徑不同，所以有，選項、均錯誤答案：甲沿著半徑為的圓周跑道勻速跑步，乙沿半徑為的圓周跑道勻速跑步，在相同時間里，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度和線速度的大小分別為、和、，則( )， ， ，解析：甲、乙跑步的周期相同，由可知角速度相同；又因，所以線速度之比，即 ， ，解析：皮帶不打滑，、點與皮帶上的點的速度相同，即、在同一輪子上，其角速度相同，即，而，即與成正比，則，從而；因，故、的角速度與半徑成反比，即.(雙選，年汕頭質(zhì)檢)如圖所示為某一皮帶傳動裝置主動輪的半徑為，從動輪的半徑為.已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑下列說法正確的是( )圖從動輪做順時針轉(zhuǎn)動從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動從動輪的轉(zhuǎn)速為從動輪的轉(zhuǎn)速為解析：因為主動輪順時針轉(zhuǎn)動，從動輪通過皮帶的摩擦力帶動轉(zhuǎn)動，所以從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，選項錯誤正確；由于通過皮帶傳動，皮帶與輪邊緣接觸處的速度相等，所以由，得從動輪的轉(zhuǎn)速為，選項正確錯誤地球可近似看做球體，它繞著地軸自轉(zhuǎn)可近似看做勻速圓周運動，下列說法正確的是( )地球自轉(zhuǎn)的周期為天地球表面赤道上的某一位置與地球表面北緯上的某一位置的角速度相等地球南、北極上的點的線速度為零地球表面赤道上的某一位置與地球表面北緯上的某一位置的線速度相等解析：地球自轉(zhuǎn)的周期為，選項錯；地球繞地軸自轉(zhuǎn)，地球上各點(除極點外)的角速度相等，選項對；南、北極對地軸的半徑為，由可知選項對；因赤道上的某一位置對地軸的半徑為地球半徑，北緯上的某一位置對地軸的半徑，由可知選項錯三、非選擇題如圖所示，半徑為的圓輪在豎直平面內(nèi)繞軸勻速轉(zhuǎn)動，輪上、兩點與點的連線相互垂直，、兩點均粘有一小物體，當點轉(zhuǎn)到最低位置時，、兩位置處的小