高中物理 21 勻速圓周運動同課異構課件2 粵教版必修2

1、粵教版必修粵教版必修2質點的軌跡是圓周質點的軌跡是圓周任取兩段相等的時任取兩段相等的時間，比較圓弧長度間，比較圓弧長度勻速圓周運動勻速圓周運動任意相等時間內通任意相等時間內通過的圓弧長度相等過的圓弧長度相等討論：討論：如何比較自行車的鏈輪、飛輪和后輪上各點的運如何比較自行車的鏈輪、飛輪和后輪上各點的運動快慢呢動快慢呢?鏈輪鏈輪飛輪飛輪后輪后輪自行車中的轉動自行車中的轉動圓周運動快慢的比較猜想猜想1：比較物體在比較物體在一段時間內通過的圓弧長短一段時間內通過的圓弧長短猜想猜想2：比較物體在一段比較物體在一段 時間內半徑轉過的角度大小時間內半徑轉過的角度大小猜想猜想3：比較物體轉過一圈所用時間的多

2、少比較物體轉過一圈所用時間的多少猜想猜想4：比較物體在一段時間內轉過的圈數比較物體在一段時間內轉過的圈數 t s如果物體在一段時間如果物體在一段時間t內通過的內通過的弧長弧長s越長，那么就表示運動得越長，那么就表示運動得越快越快線速度：表示單位時間表示單位時間內通過的弧長內通過的弧長tsv v可見：盡管做勻速圓周可見：盡管做勻速圓周運動的物體在各個時刻運動的物體在各個時刻的線速度大小相等，但的線速度大小相等，但線速度的方向是不斷變線速度的方向是不斷變化著的化著的勻速圓周運動是勻速圓周運動是變速運動！運動！速率不變速率不變是線速度大小不變的運動！是線速度大小不變的運動！vvo如果物體在一段時間如

3、果物體在一段時間t t內半徑轉過的角度內半徑轉過的角度越大，那么就表示運越大，那么就表示運動得越快動得越快表示單位時間內半表示單位時間內半徑轉過的角度徑轉過的角度角速度：勻速圓周運動是角速度不變的運動！勻速圓周運動是角速度不變的運動！t做勻速圓周運動的物體，如果轉過做勻速圓周運動的物體，如果轉過一周所用的時間越少，那么就表示一周所用的時間越少，那么就表示運動得越快。運動得越快。周期：周期：t表示運動一周所用的時間表示運動一周所用的時間勻速圓周運動是周期不變的運動！勻速圓周運動是周期不變的運動！周期的倒數叫頻率周期的倒數叫頻率表示一秒內轉過的圈數表示一秒內轉過的圈數頻率：頻率：頻率越高表明物體運

4、轉得越快！頻率越高表明物體運轉得越快！1ft單位時間內轉過的圈數叫轉速單位時間內轉過的圈數叫轉速轉速：n轉速轉速n越大表明物體運動得越快！越大表明物體運動得越快！質點通過的圓弧長質點通過的圓弧長s跟所用時間跟所用時間t的比值。的比值。物體作勻速圓周運動一周所用的時間。物體作勻速圓周運動一周所用的時間。單位時間內轉過的圈數。單位時間內轉過的圈數。svt t 質點所在的半徑轉過的角度質點所在的半徑轉過的角度 跟所用時間跟所用時間t的比值。的比值。 22rtv 即：即：單位：米單位：米/秒，秒，m/s即：即：單位：弧度單位：弧度/秒，秒，rad/s即：即：單位：秒，單位：秒，s即：即：nnt 單位：

5、轉單位：轉/秒，秒，r/s1s時間內完成圓周運動的次數。時間內完成圓周運動的次數。即：即：ft 1單位：赫茲，單位：赫茲，hz它運動一周所用的時間叫它運動一周所用的時間叫_, 用用t 表示。表示。 它在周期它在周期t 內轉過的弧長為內轉過的弧長為_, 由此可知它的線速度為由此可知它的線速度為 。一個周期一個周期t 內轉過的角度為內轉過的角度為_弧度弧度, 物體的角速度為物體的角速度為 弧度弧度/秒。秒。線速度與角速度的關系：線速度與角速度的關系： 。rvrft 22ft 22vr 機械手表的時針、分針、秒針的角速度之比：（機械手表的時針、分針、秒針的角速度之比：（ ） a.1:60:30 b.

6、1:12:360 c.1:12:720 d.1:60:720物體做勻速圓周運動時，下列哪些量不變？物體做勻速圓周運動時，下列哪些量不變？（ ） a.速率速率 b.速度速度 c.角速度角速度 d.周期周期1.齒輪傳動齒輪傳動 2.皮帶傳動皮帶傳動 3.鏈條傳動鏈條傳動1.三種傳動輪緣上的線速度大小相等。三種傳動輪緣上的線速度大小相等。 2.共軸轉動角速度相等。共軸轉動角速度相等。課堂練習課堂練習 1.(單選單選)靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉動，下列說法正確的是動，下列說法正確的是() a它們的運動周期都是相同的它們的運動周期都是相同的 b它們的線速度都是相

7、同的它們的線速度都是相同的 c它們的線速度大小都是相同的它們的線速度大小都是相同的 d它們的角速度是不同的它們的角速度是不同的 【思路點撥】【思路點撥】地球上的物體繞地軸轉動時，各地球上的物體繞地軸轉動時，各點具有相同的角速度點具有相同的角速度，但各點的半徑不一定相，但各點的半徑不一定相同，根據同，根據vr可知線速度的大小不一定相可知線速度的大小不一定相同解答問題時，要特別注意物體運動的特點及同解答問題時，要特別注意物體運動的特點及它們的角速度和線速度的大小變化情況，掌握概它們的角速度和線速度的大小變化情況，掌握概念的本質特征念的本質特征【自主解答】【自主解答】如圖如圖1所示，所示，地球繞自轉

8、軸轉動時，地球上各點的地球繞自轉軸轉動時，地球上各點的周期和角速度都是相同的地球表面周期和角速度都是相同的地球表面物體做圓周運動的平面是物體所在緯物體做圓周運動的平面是物體所在緯 度線平面，其圓心分布在整條自轉軸上，不同緯度線平面，其圓心分布在整條自轉軸上，不同緯度處的物體圓周運動的半徑是不同的，只有同一度處的物體圓周運動的半徑是不同的，只有同一緯度處物體的轉動半徑相等，線速度的大小才相緯度處物體的轉動半徑相等，線速度的大小才相等但即使物體的線速度大小相同，方向也各不等但即使物體的線速度大小相同，方向也各不相同相同 【答案】【答案】a 變式訓練變式訓練 (單選單選)如圖如圖2所示是一個玩具所示

9、是一個玩具 陀螺陀螺a、b和和c是陀螺上的三個點是陀螺上的三個點 當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速 度度穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是() aa、b和和c三點的線速度大小相等三點的線速度大小相等 ba、b和和c三點的角速度相等三點的角速度相等 ca、b的角速度比的角速度比c的大的大 dc的線速度比的線速度比a、b的大的大 解析：解析：選選b.由于由于a、b、c三點是陀螺上的三個點，三點是陀螺上的三個點，所以當陀螺轉動時，三個點的角速度相同，選項所以當陀螺轉動時，三個點的角速度相同，選項b正確，正確，c錯誤；根據錯誤；根據vr，由于，由于a、

10、b、c三點三點的半徑不同，的半徑不同，rarbrc，所以有，所以有vavbvc，選，選項項a、d均錯誤均錯誤 2.如圖如圖3所示的傳動裝置中，所示的傳動裝置中，b、c兩輪固定在一兩輪固定在一起繞同一軸轉動，起繞同一軸轉動，a、b兩輪用皮帶傳動，三輪兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是半徑關系是rarc2rb，若皮帶不打滑，求，若皮帶不打滑，求a、b、c輪邊緣的輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比和線三點的角速度之比和線速度之比速度之比 【精講精析】【精講精析】a、b兩輪邊緣線速度大小相等，兩輪邊緣線速度大小相等，b、c兩輪的角速度相等，結合兩輪的角速度相等，結合vr找出比例找出比例關系關系. a、b兩輪邊緣的線速度大小相等，即兩輪邊緣的線速度大小相等，即 vavb或或vavb11 由由vr得得 abrbra12 b、c兩輪的角速度相等，即兩輪的角速度相等，即 bc或或b c1 1 由由vr得得 vbvcrbrc12 由由得得 abc122 由由得得 vavbvc112. 【答案】【答案】1 2 21 1 2 【方法總結】【方法總結】在解決此類問題時，要注意兩點：在解決此類問題時，