高中物理備課資料卡 圓周運動素材

1、【知識點名稱】圓周運動課程標(biāo)準(zhǔn)的要求*會描述勻速圓周運動，知道向心加速度。*能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象。*關(guān)注圓周運動的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系?！救S目標(biāo)】1.（魯科J）道勻速圓周運動，理解勻速圓周運動是一種變速運動。 2（魯科J）結(jié)合生產(chǎn)、生活實例，理解線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速的概念及它們之間的關(guān)系，學(xué)習(xí)用比值定義法來描述物理量。 3（魯科J）能夠參與討論，勇于發(fā)表自己的觀點。【知識與能力】認(rèn)識勻速圓周運動，會描述勻速圓周運動的快慢。關(guān)注圓周運動的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系?！具^程與方法】學(xué)會用比值定義法來描述物理量。 學(xué)會有關(guān)圓周運動的分析方法，培

2、養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。 能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，并能從物理學(xué)的角度比較明確地表述發(fā)現(xiàn)的問題。 嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運用圓周運動的規(guī)律解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】領(lǐng)略圓周運動的神奇與和諧，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)物理知識的求知欲。 樂于探究日常生活中的圓周運動所隱藏的物理規(guī)律，有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的意識。 能夠大膽地參與討論，勇于發(fā)表自己的觀點。 通過解決生產(chǎn)和生活中圓周運動的實際問題，養(yǎng)成仔細觀察、善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的良好習(xí)慣?！局仉y點知識】（魯科J）本節(jié)的重點是，結(jié)合實例讓學(xué)生理解線速度和角速度的物理意義，體會用這兩個物理量描述勻

3、速圓周運動快慢的方法。對角速度的理解是本節(jié)教學(xué)的難點?！緦?dǎo)語引入】（魯科K）導(dǎo)入 身邊的圓周運動 （魯科K）在我們周圍，與圓周運動有關(guān)的事物比比皆是。像機械鐘表的指針、齒輪，電風(fēng)扇的葉片，收音機的旋鈕，汽車的車輪，在轉(zhuǎn)動時，其上的每一點都在做圓周運動。你即使坐著不動，其實也在隨著地球自轉(zhuǎn)做圓周運動。圖4-1是在南極附近拍攝的星空圖片，你能從中得到什么啟示?物體在做圓周運動時，會發(fā)生一些奇特的力現(xiàn)象。在游樂場坐過山車時(圖4-2)，即使你在環(huán)行軌道頂端頭朝下，也不會掉下來；當(dāng)你乘坐的車輛轉(zhuǎn)彎時，總會感到有一種力要將你拋出。物體做圓周運動時會受到什么樣的力呢?圓周運動在日常生活中有哪些應(yīng)用?本章將

4、學(xué)習(xí)探究這些內(nèi)容。(滬科K)你玩過游樂場里的過山車嗎?你看它風(fēng)馳電掣般地沖上一個圓周形的軌道，到達圓周頂部時，整個車子倒了過來，車上的人頭朝下，腳朝上，真是驚心動魄。你想過嗎，為什么過1h車在圓周軌道的頂部不會掉下來?(滬科K)過山車在這里做的是圓周運動，圓周運動也是一種常見的曲線運動。我仃怎樣描述與研究圓周運動呢?(滬科K)在本章中，我們將以生活中的圓周運動為背景，研究圓周運動的描述方法和規(guī)律，以及這些規(guī)律在生活、生產(chǎn)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。（注：(滬科J)圖21展示了從地面到天空、從生活到科學(xué)技術(shù)等方面的圓周運動，使學(xué)生經(jīng)歷從具體到抽象的過程，建立對圓周運動的認(rèn)識。 (滬科J)序言說明本章

5、的研究將以生活中的圓周運動為背景。一開始的設(shè)問“你玩過游樂場里的過山車嗎?”立即將學(xué)生帶入圓周運動的情境。 提出的與過山車有關(guān)的問題，實質(zhì)是與圓周運動相關(guān)的問題。指出圓周運動是常見曲線運動的一種，提出研究圓周運動的方法。(滬科J)建議引導(dǎo)學(xué)生通過圖與序言認(rèn)識圓周運動的廣泛性，認(rèn)識圓周運動與直線運動和拋體運動的區(qū)別與聯(lián)系?？晒膭顚W(xué)生多舉一些生活中的圓周運動實例。）勻速圓周運動(人教K)物體沿著圓周的運動是一種常見的運動.日常生活中，電風(fēng)扇工作時葉片上的點、時鐘的分針和時針上的點、田徑場彎道上賽跑的運動員等，都在做圓周運動.科學(xué)研究中，大到地球繞太陽的運動.小到電子繞原子核的運動，也常用圓周運動的

6、規(guī)律來討論.(人教J) (1)認(rèn)識圓周運動教材在例舉了生活中的一些圓周運動情景后，通過自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動，提出了做圓周運動的物體轉(zhuǎn)動快慢的問題在教學(xué)中，首先應(yīng)該讓學(xué)生了解做圓周運動的物體的共性和個性展示一些物體的圓周運動情景，例如，唱片上某點的運動、電風(fēng)扇葉片上某點的轉(zhuǎn)動、豎直面內(nèi)小球的圓周運動等等，要求學(xué)生觀察物體運動的軌跡形狀以及物體運動的快慢是否變化讓學(xué)生回答：物體運動的快慢是否變化?你是怎么知道的?回答這個問題，自然就引出了如何描述圓周運動物體運動的快慢的課題，可以接著讓學(xué)生分組討論，回答的結(jié)論大致應(yīng)該是：通過確定物體單位時間通過的弧長，來描述質(zhì)點運動的快慢；通過確定

7、物體與圓心的連線在單位時間掃過的圓心角，來描述質(zhì)點運動的快慢；通過確定物體運動一周所需的時間長短，來描述質(zhì)點運動的快慢(滬科K)做圓周運動的質(zhì)點的運動軌跡是圓，描述圓周運動的方法跟描述直線運動與拋體運動的方法既有相同點，又有不同點。那么，應(yīng)該用哪些物理量來描述圓周運動呢?(滬科K)用你熟悉的物理量描述 (滬科K)在直線運動中常用路程、位移來描述物體的運動。對圓周運動，同樣也可以用路程與位移來描述。如圖22所示，物體從人點沿圓周運動到BC、D各點。請在田中表示： 1物體從A點運動到B、C、D各點所經(jīng)過的路程。2物體從A點到B、C、D各點的位移。(滬科J)本節(jié)學(xué)習(xí)中要讓學(xué)生動手畫一畫，在圖22上描

8、畫出位移與路程，觀察從A點到B、C、D各點的路程有什么不同，位移有什么不同。(滬科K)物體做圓周運動時，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等，這種運動就叫做勻速圓周運動(unform circular motion)。物體做勻速圓周運動時，線速度。的大小是不變的。鐘表指針上各點的運動、“神舟”5號飛船定軌后環(huán)繞地球的運動，都是勻建圓周運動；月亮繞地球的運動也可以近似看作是勻速圓周運動。 (滬科K)你還知道哪些物體做勻速圓周運動?試舉例說明。 （注：(滬科J)21節(jié)根據(jù)圓周運動的特點，讓學(xué)生了解描述圓周運動的物理量線速度、角速度、周期與頻率等，并進一步認(rèn)識勻速圓周運動。(滬科J)教學(xué)時，首先要通

9、過與直線運動和拋體運動的對比，認(rèn)識描述圓周運動的方法的特點，還要認(rèn)識到由于研究對象的不同，在描述圓周運動的方法上有所擴展。 (滬科J)也可以讓學(xué)生思考圓周運動的路程與弧長的關(guān)系，位移與弧長的關(guān)系。 (滬科J) 限于學(xué)生的數(shù)學(xué)知識和物理基礎(chǔ)知識，圓周運動線速度大小的計算直接給出。線速度的單位可以讓學(xué)生自己思考得出。）那么圓周運動的建度方向是怎樣的呢?如圖25所示，雨傘旋轉(zhuǎn)起來后，水滴將沿雨傘邊緣的切線方向飛出。 觀察圖2-6，用砂輪打磨工件時火花是沿什么方向飛出的?這個現(xiàn)象說明丁什么問題?研究表明圓周運動的速度方向是圓周的切線方向。線速度（魯科K）物體在做圓周運動時，可能時快時慢，也可能快慢不變

10、。怎樣描述物體做圓周運動的快慢呢?仔細觀察機械鐘表指針的轉(zhuǎn)動，指針上的每一點，經(jīng)過一段時間都會轉(zhuǎn)過一定的弧長。我們把在任意相等時間內(nèi)通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。勻速圓周運動是最簡單的一種圓周運動。電風(fēng)扇葉片、光盤(圖4-3)、車輪、齒輪等，在正常工作時，每一點的運動都可以看成勻速圓周運動。 如何描述勻速圓周運動的快慢呢?如圖4-4所示，當(dāng)自行車車輪勻速轉(zhuǎn)動時，同一輻條上的 A、B兩點在相同時間內(nèi)繞軸心轉(zhuǎn)過的角度是一樣的，但B點通過的弧長比A點通過的弧長更長，通常我們說B點比A點運動得快。因此，做勻速圓周運動的物體通過的弧長s與所用時間t的比值可以描述勻速圓周運動的快慢，這個比值

11、就是勻速圓周運動線速度的大小，用符號表示，即 顯然，對某一確定的勻速圓周運動，線速度的大小在各個時刻都是相等的。線速度是矢量，不僅有大小，而且有方向。線速度的方向是怎樣的呢? 當(dāng)工人在高速轉(zhuǎn)動的圓盤砂輪上磨金屬器件時，飛出的火星是沿著圓周的切線方向飛出的(圖4-5)。下雨天，當(dāng)你轉(zhuǎn)動雨傘時，水滴也是沿著圓周的切線方向飛出的(圖4-6)。由此可知，圓周運動線速度的方向總是沿圓周的切線方向。做勻速圓周運動的物體，線速度的大小不變，但方向卻時刻都在變化。例如，圖4-4中，當(dāng)車輪做勻速圓周運動時，A點的線速度大小不變，但隨著A點的轉(zhuǎn)動，A點的切線方向發(fā)生了改變，因此A點線速度的方向也發(fā)生了改變。 （魯

12、科J）教學(xué)時，應(yīng)注意將導(dǎo)人的內(nèi)容與勻速圓周運動的概念結(jié)合起來，讓學(xué)生通過生活中的實例對圓周運動產(chǎn)生感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。對于線速度的教學(xué)，應(yīng)注意結(jié)合教材中自行車車輪示意圖(圖44)，讓學(xué)生體會自行車車輪勻速轉(zhuǎn)動時，同一輻條上的A、B兩點在相同時間內(nèi)繞軸心轉(zhuǎn)過的角度一樣，但B點通過的弧長比A點通過的弧長要長，表明B點比A點運動得快。因此，可以用做勻速圓周運動的物體通過的弧長s與所用時間t的比值來描述質(zhì)點做勻速圓周運動的快慢，促進學(xué)生理解線速度大小的物理意義。需要注意的是，這樣定義的線速度的大小實際上就等于物體做勻速圓周運動時瞬時速度的大小。因此，這里討論的線速度實際上就是物體做勻速圓周運

13、動的瞬時速度。對線速度的方向沿圓周的切線方向這一知識，在先通過演示實驗讓學(xué)生有感性認(rèn)識后，應(yīng)注意讓學(xué)生明確由于雨點有慣性，雨點脫離傘時將保持脫離傘前瞬間的速度。因此，雨點脫離傘瞬問的運動方向就是脫離前瞬間隨傘一起做圓周運動時線速度的方向，即沿圓周的切線方向。在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生討論得出：質(zhì)點做勻速圓周運動時線速度的大小雖然不變，但方向在不斷變化，勻速圓周運動不是勻速運動，而是變速運動。(人教K)線速度 (人教K)同學(xué)們在前面的討論中一定出現(xiàn)了不同意見.為什么會有不同意見？因為到目前為止，關(guān)于圓周運動，還沒有大家認(rèn)可的描述方法.(人教K)圓周運動的快慢可以用物體通過的弧長與所用時間的比值來量度.例

14、如在圖6.5-3中，物體沿圓弧由M向N運動，某時刻t經(jīng)過A點.為了描述物體經(jīng)過A點附近時運動的快慢，可以從此時刻開始，取一段很短的時間t，物體在這段時間內(nèi)由A運動到B，通過的弧長為l.比值反映了物體運動的快慢，把它稱為線速度(linear velocity)，用v表示，則. (1) (人教K)線速度也有平均值與瞬時值之分.如果所取的時間間隔很小很小，這樣得到的就是瞬時線速度. (人教K)還有一點應(yīng)該注意.當(dāng)t足夠小時，圓弧AB幾乎成了直線，AB弧的長度與AB線段的長度已經(jīng)沒有差別，此時，l也就是物體由A到B的位移.因此，這里的v實際上就是我們在直線運動中已經(jīng)學(xué)過的瞬時速度，不過現(xiàn)在用來描述圓周

15、運動的快慢而已.為了區(qū)別于下面將要學(xué)習(xí)的角速度，命名時在速度的前面加了一個“線”字. (人教K)線速度是矢量，圖6.5-3中物體在A點的線速度的方向就是 AB位移的方向，顯然，當(dāng)t很小時，該方向是和半徑OA垂直的，即和圓弧相切.前面曾講到曲線運動的方向與軌跡相切，這里的結(jié)論是與前面一致的. (人教K)物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動(uniform circular motion).應(yīng)該注意的是，勻速圓周運動的線速度方向是在時刻變化的，因此它仍是一種變速運動，這里的“勻速”是指速率不變.(滬科K)線速度 (滬科K)物體做直線運動的快慢可以用速度來表示那么物體

16、傲圓周運動的快慢應(yīng)該怎樣表示呢?物理學(xué)中常用線速度來表示。(滬科K)物體經(jīng)過的圓弧AB的長度s(圖2-3)跟通過這段圓弧所用時間t的比值，叫做圓周運動的線速度（linear velocity）。它可用下式計算：角速度 （魯科K）如圖4-7所示，在自行車大、小齒輪輪緣上的A、B兩點貼上不同顏色的彩紙。當(dāng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動時，在相同時間內(nèi)，A、B兩點通過的弧長相等，故這兩點的線速度大小一樣。但我們還發(fā)現(xiàn)，B點繞自己的圓心轉(zhuǎn)過的角度比A點的大，通常又可以說，B點轉(zhuǎn)動得快。因此，也可以用半徑轉(zhuǎn)過的角度與所用時間t的比值來描述物體轉(zhuǎn)動的快慢(圖4-8)，這個比值就是勻速圓周運動的角速度，用符號來表示，即 在國

17、際單位制中，角速度的單位是弧度每秒(rad/s)。對某一確定的勻速圓周運動，角速度是不變的。 （魯科J）角速度對學(xué)生來說是一個較難理解的概念。教學(xué)時可讓學(xué)生先自己觀察，體會到教材圖47中自行車大、小齒輪輪緣上的A、B兩點在相同時間內(nèi)通過的弧長相等，兩點的線速度大小一樣。但B點繞小齒輪的圓心轉(zhuǎn)過的角度比A點繞大齒輪的圓心轉(zhuǎn)過的角度要大。從轉(zhuǎn)動的角度看，B點比A點繞圓心轉(zhuǎn)動得快。因此，要描述物體做勻速圓周運動繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢，應(yīng)該用半徑轉(zhuǎn)過的角度與所用時間t的比值來描述，從而給出角速度的定義式。教學(xué)時應(yīng)注意讓學(xué)生明確是質(zhì)點連結(jié)圓心的半徑所轉(zhuǎn)過的角度，其單位用的是弧度。弧度的知識學(xué)生不熟悉，應(yīng)補充有

18、關(guān)知識。(人教K)角速度 物體做圓周運動的快慢還可以用它與圓心連線掃過角度的快慢來描述. 如圖6.5-3，物體在t時間內(nèi)由A運動到B，半徑OA在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角為.它與所用時間t的比值，描述了物體繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢，這個比值稱為角速度(angular velocity)，用符號表示(人教K)角速度的單位 (人教K)角速度的單位由角的單位和時間的單位決定.在國際單位制中，時間的單位是秒，而角的單位，大家自然會想到“度”，然而在國際單位制中，角的量度使用另一個單位弧度.如圖6.5-4，圓心角9越大，它所對的圓弧的弧長l越長，二者成正比.因此可以用弧長與半徑的比值表示角的大小.例如，圖中弧長是0.1

19、2 m，半徑是0.1m，那么 (人教K)弧長與半徑的單位都是米，在計算二者之比時要消掉.為了表達的方便，我們“給” 一個單位：弧度(radian)，用符號rad表示.這樣，上面計算得到的角就是1.2弧度，記為=1.2rad. 對于周角，用角度量是，用弧度量是多少？ (人教K)弧度不是通常意義上的單位，所以，帶單位計算時，不要把“rad”或“弧度”代到算式中.這時角速度的單位應(yīng)該寫為： 半徑為R的整個圓周長是2r，它與半徑之比就是用弧度表示的周角即周角是2弧度.由此推知，平角是弧度、直角是弧度在用弧度表示角時，經(jīng)常出現(xiàn)字母.要注意，不是單位符號，而是一個數(shù)字：圓周率3.14，所用的單位仍是弧度.

20、以弧度量度角、以秒量度時間，所以在國際單位制中，角速度的單位是弧度每秒，符號是rad/s或. 由于勻速圓周運動是線速度大小不變的運動，物體單位時間所通過的弧長相等，物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的角也就相等.因此也可以說，勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動. 技術(shù)中常用轉(zhuǎn)速來描述轉(zhuǎn)動物體上質(zhì)點做圓周運動的快慢.轉(zhuǎn)速是指物體單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，常用符號n表示，轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每秒，符號是r/s，或轉(zhuǎn)每分(r/min). r/s和r/min都不是國際單位制中的單位，運算時往往要把它們換算成弧度每秒. 做勻速圓周運動的物體，經(jīng)過一周所用的時間叫做周期 (period)，用T表示.周期也是常用的物理量.砂輪轉(zhuǎn)動

21、時，砂輪上各個砂粒的線速度是否相等？角速度是否相等？(滬科K)用角度來描述(滬科K)物體做圓周運動的快慢還可以用角速度來描述。在相同的時間內(nèi)，連接運動物體與圓心的半徑所轉(zhuǎn)過的角度越大，物體沿圓周運動得就越快。 (滬科K)物體做圓周運動時連接它與圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度厶p跟所用時間的比值，叫做角速度(angular velocity)，一般用 表示，即式中的單位是 的單位是讀作“弧度每秒”。(滬科K)想一想：物體做勻速圓周運動時它的角速度是否變化?(滬科J)對角速度的學(xué)習(xí)可以從線位移以及線速度開始。如 n-f讓學(xué)生思考：弧長越長，物體轉(zhuǎn)過的角度越大，那么線速度越大，物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度是否也

22、越大呢?引導(dǎo)學(xué)生思考，得出角速度公式。角速度的單位對學(xué)生來說是新的，要讓學(xué)生理解。勻速圓周運動的角速度要讓學(xué)生自己思考。周期、頻率和轉(zhuǎn)速 （魯科K）物體做勻速圓周運動時，總是每隔一段相等的時間就重復(fù)原來的運動，我們稱這樣的運動為周期性運動。在自然界，除了勻速圓周運動，還有另外一些運動也是周期性運動，如人體的心跳和呼吸、鐘擺的擺動、晝夜的周而復(fù)始、潮汐的漲落、聲音和光的波動等，都是周期性運動，甚至我們走路時手腳的運動也可以看做周期性的運動。我們把周期性運動每重復(fù)一次所需要的時間叫周期，用符號T表示。勻速圓周運動的周期等于物體運動一周所用的時間。地球自轉(zhuǎn)的周期是1天，而繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是1年，我們

23、說地球的自轉(zhuǎn)比公轉(zhuǎn)快；鐘表秒針的周期比分針和時針的周期短，我們說它比分針和時針轉(zhuǎn)得快 (圖4-9)。因此，周期也可以用來描述勻速圓周運動的快慢：周期越短，轉(zhuǎn)動越快；周期越長，轉(zhuǎn)動越慢。在物理學(xué)中用頻率來描述周期性運動的快慢。頻率就是單位時間內(nèi)運動重復(fù)的次數(shù)，用f表示，大小等于周期的倒數(shù)，單位是赫茲(Hz)：很顯然，頻率越高表示運轉(zhuǎn)越快，頻率越低表示運轉(zhuǎn)越慢。在生活和生產(chǎn)中，還常用轉(zhuǎn)速來描述勻速圓周運動的快慢。轉(zhuǎn)速就是單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動次數(shù)，用n表示，單位是轉(zhuǎn)每秒(r/s)或轉(zhuǎn)每分(r/min)。例如，發(fā)電機、電動機轉(zhuǎn)動的快慢就是用轉(zhuǎn)速來表示的。轉(zhuǎn)速是計算機硬盤和光驅(qū)性能的重要指標(biāo)(圖4-10)。

24、你知道現(xiàn)在CPU的最高主頻、硬盤和光驅(qū)的最大轉(zhuǎn)速是多少嗎?(滬科K)周期與轉(zhuǎn)速(滬科K)圓周運動是一種周期性的運動，因而，描述圓周運動的物理量還有周期和轉(zhuǎn)速。 (滬科K)物體沿圓周運動一周的時間叫做圓周運動的周期(Period)，一般用T表示，在國際單位制中的單位是s。物體在單位時間內(nèi)完成圓周運動的圈敷，叫做轉(zhuǎn)速(velocity of rotation)，一般用n表示單位是。(滬科K)想一想：勻速圓周運動的周期與轉(zhuǎn)速是否變化? (滬科K)以上描述圓周運動的各物理量之間是互相聯(lián)系的，例如物體經(jīng)過的弧長s與轉(zhuǎn)過的角度之間的關(guān)系是：s=R式中R是圓周半徑。線速度、角速度、周期的關(guān)系 （魯科K）線速

25、度、角速度和周期都可以用來描述勻速圓周運動的快慢。人們從不同的角度、運用不同的概念來判斷運動的快慢，會得出不同的結(jié)果。那么，這三個概念之間有什么關(guān)系呢?如圖411所示，物體沿半徑為廠的圓周做勻速圓周運動，則在一個周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為2，(，轉(zhuǎn)過的弧長為27rr，這時的線速度和角速度的大小分別為 由以上兩式還可得出 上式描述了線速度和角速度之間的關(guān)系。該式表明：在勻速圓周運動中，當(dāng)半徑一定時，線速度與角速度成正比，當(dāng)角速度一定時，線速度與半徑成正比；當(dāng)線速度一定時，角速度與半徑成反比。例如，在相互嚙合的齒輪中，各齒輪輪緣的線速度 的大小相等，但半徑不同，因此角速度 不一樣，周期也不一樣。（魯科J）

26、在討論線速度與角速度的關(guān)系時，教材給出了3個公式，對這些公式，應(yīng)注意讓學(xué)生理解，不能死記硬背。為了讓學(xué)生弄清線速度與角速度的區(qū)別和聯(lián)系，可讓學(xué)生展開討論。（魯科K）挖掘一些隱含條件，弄清哪些物理量相等，是解決此類問題的關(guān)鍵。例如，一般情況下皮帶不打滑，則輪緣各點的線速度大小相等；同一輪子上各點的角速度相等。 要準(zhǔn)確、全面地描述勻速圓周運動的快慢，僅用線速度、角速度和周期中的某一個物理量是不夠的，要根據(jù)實際情況和具體要求，采用合適的物理量進行描述。(人教K)線速度跟角速度的關(guān)系 線速度描述了做圓周運動的物體通過弧長的快慢，角速度描述了物體與圓心連線掃過角度的快慢.它們之間有什么關(guān)系？ 在圖6.5

27、-3中，設(shè)物體做圓周運動的半徑為R，由A運動到B的時間為t，AB弧長為l，AB弧對應(yīng)的圓心角為.當(dāng)以弧度為單位時，即由于代入上式后得到(1)這表明，在圓周運動中，線速度的大小等于半徑與角速度大小的乘積.(人教J)(2)關(guān)于描述勻速圓周運動快慢的幾個物理量通過確定物體單位時間通過的弧長，來描述質(zhì)點運動的快慢，這種描述方式與直線運動定義速度的方式完全一樣教材中也是采用與直線運動定義速度時一樣的“手法”來定義線速度的 這種定義方式，首先要考慮到如何測量弧長同時，畢竟一個是直線運動速度的定義，一個是曲線運動速度的定義，教學(xué)中應(yīng)該考慮到這個過渡可以采用如圖6-9所示的實驗裝置來分析圓周運動物體的線速度該

28、裝置可以改變轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)快慢，通過打點計時器記錄單位時間內(nèi)質(zhì)點通過的弧長 教學(xué)中可以先展示一條打好的紙帶，讓學(xué)生分析牽動紙帶運動的物體的運動情況，這是學(xué)生在直線運動中學(xué)習(xí)過的知識和方法然后告訴學(xué)生，這條紙帶是通過如圖6-9所示的實驗裝置打出來的，并現(xiàn)場操作，得到另一條紙帶，讓學(xué)生思考： 紙帶上相鄰的點之間的距離反映了什么? 紙帶上相鄰的點之間的距離不同說明了什么? 隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的物體的運動方向能否通過紙帶上的點反映出來?這樣就將直線運動定義速度的方式過渡到在圓周運動中定義線速度，學(xué)生接受起來可能要“舒服”一點同時，通過直線運動(紙帶上的點)來反映曲線運動的情況，也可以開闊學(xué)生的思維在比較不同紙帶的

29、基礎(chǔ)上，定義勻速圓周運動，是順理成章的事實際上，曲線運動的線速度跟直線運動的速度沒有本質(zhì)區(qū)別只是在圓周運動這種特殊形式中，要描述物體的轉(zhuǎn)動快慢，還可以通過半徑轉(zhuǎn)過角度的快慢(角速度)、周期等來描述，所以為了區(qū)別于角速度，將做圓周運動的物體的速度稱為線速度關(guān)于角速度的教學(xué)，可以參照線速度的教學(xué)方式進行可以用周期來描述做圓周運動物體的運動快慢，但不夠“精細”教材在“線速度與角速度的關(guān)系”這一內(nèi)容中，明確了“線速度描述了做圓周運動的物體通過弧長的快慢，角速度描述了物體與圓心連線掃過角度的快慢”因此回答這一節(jié)教材開始時，“思考與討論”中提出的問題“自行車的輪盤、飛輪、后輪中質(zhì)點都在做勻速圓周運動哪些點

30、運動得更快些?”時，就有了回答的依據(jù)(滬科K)s=R應(yīng)該讓學(xué)生自己從圖2-7和有關(guān)數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)出來。）(滬科K)一個物體繞固定軸持動可以看成是一個由無數(shù)質(zhì)點組成的集合在繞轉(zhuǎn)軸做回周運動；甩角度來描述圓周運動，建立角速度肇概念，比單純用殘量來描述運動情羅-具有更廣的實用價值。(滬科K)你能否證明線速度和角速度的關(guān)系是 (滬科K)若有興趣，請用數(shù)學(xué)方法證明以上兩個關(guān)系式。 (滬科K)你還能用周期T、轉(zhuǎn)速n來描述勻速圓周運動的線速度v和角速度嗎? (滬科K)請寫出你的推導(dǎo)過程與結(jié)論。(滬科K)多學(xué)一點 圓周運動的速度(滬科K)做圓周運動的物體在圓周上某一點的瞬時速度?？梢杂靡韵路椒ㄇ蟮?。如圖29所示

31、，假如物體在四周上從A點運動到B點，位移是AB，所用的時間為。根據(jù)速度的定義，速度是位移AB跟所用時間的比，即AB/，這是內(nèi)的平均速度。所取的時間越短，B點越接近A點，物體在AB間的運動就越接近于勻速直線運動，所求的平均速度也越接近于A點的瞬時速度。假如所取的時間為無限短，B點將無限逼近A點，此時求得的平均速度，就是A點的瞬時速度了。速度是矢量。做圓周運動的物體在圓周上某一點的瞬時速度的方向，是圓周在這一點的切線方向。物體做勻速圓周運動時，物體在圓周上任一點的速度的大小(即速率)不變，但方向時刻都在變化。前面求得的線速度的大小就等于勻速圓周運動的速率。請你分析：勻速圓周運動是勻速運動嗎?“多學(xué)

32、一點”是拓寬與加深學(xué)生知識面的。限于學(xué)生的數(shù)學(xué)知識，只提供給有興趣的學(xué)生閱讀。也可以告訴學(xué)生，利用數(shù)學(xué)h的極限概念能更深入地理解這個問題?！旧顟?yīng)用】【課本習(xí)題】(滬科K)家庭作業(yè)與活動1(滬科K)圖210表示一位同學(xué)用繩子系著一個軟木塞，讓它在豎直平面內(nèi)做四周運動。若在軟木塞運動至最高點或最低點時突然松手，軟木塞將怎樣運動? 這是實踐動手題。讓學(xué)生通過操作和觀察，實際感受圓周運動的運動方向。該題中軟木塞的運動通常并不是勻速圓周運動。2(滬科K)某物體做勻速圓周運動，圓周的半徑為R，周期為T，在運動2T的時間內(nèi)，位移的大小是_，路程是_，轉(zhuǎn)過的角度是_。3(滬科K)手表秒針長1.3cm，分針長

33、12cm，秒針和分針針尖運動的線速度是多大?秒針和分針轉(zhuǎn)動的角速度是多少？4. (滬科K)鐘表分針的角速度與時針的角速度之比是_。 5(滬科K)圖21l是皮帶傳動機構(gòu)的示意圖(A、B輪共軸)。 (1) (滬科K)請分析：三個輪子上哪些點可能具有相同的線速度?哪些點可能具有相同的角速度?三個輪子轉(zhuǎn)速的關(guān)系如何? (2) (滬科K)設(shè)輪A與輸B的半徑分別為04m和O2m輪C的半徑為0.2m。已知輪B每分鐘轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)，計算每個輪子邊緣上一點的線速度和角速度。(1)因A、B兩輪共軸，所以兩輪具有相同的轉(zhuǎn)速，兩輪上各點具有相的的角速度；A、C兩輪是皮帶傳動，所以兩輪的邊緣各點具有相同的線速度；同一輪子從

34、中心向外，各點的角速度相同，速度的大小增加。（2）。要引導(dǎo)學(xué)生思考：自行車在相同時間內(nèi)前進的距離，除了與車輪直徑、腳踏板繞中軸運動的轉(zhuǎn)速有關(guān)外，還和小齒輪及大齒輪的直徑比有關(guān)，由此探討變速自行車的原理。順此思路可要求學(xué)生考慮：能用學(xué)過的物理知識解釋自行車變速的原理嗎?這也為下一章有關(guān)內(nèi)容埋下了伏筆。1（魯科K）如果鐘表的指針都做勻速轉(zhuǎn)動，鐘表上分針的周期和角速度各是多大?分針與秒針的角速度之比為多少? 解答 2（魯科K）做勻速圓周運動的飛機，運動半徑為3 000m，線速度為150m/s，則周期為 ，角速度為 。 3（魯科K）下圖是自行車轉(zhuǎn)動裝置示意圖。右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側(cè)是

35、一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在轉(zhuǎn)動過程中，鏈條不打滑，則下列說法中正確的是 (A)a點與b點的線速度大小相等 (B)a點與d點的角速度大小相等(C)a點與c點的線速度大小相等 (D)b點與d點的周期大小相等1（魯科K）在勻速圓周運動中，保持不變的物理量是(A)速度 (B)速率 (C)角速度 (D)周期解答：B、C、D2（魯科K）關(guān)于物體做勻速圓周運動，下列說法正確的是 (A)在相等的時間里通過的路程相等(B)在相等的時間里通過的弧長相等(C)在相等的時間里發(fā)生的位移相等(D)在相等的時間里運動半徑轉(zhuǎn)過的

36、角度相等解答：A、B、D。注意本題A中的“路程”就等于B中的“弧長”。3（魯科K）做勻速圓周運動的飛機，運動半徑為3000 m，線速度為150 ms，則周期為，角速度為 解答：1256 s，005 rads 5（魯科K）右圖是地球繞軸自轉(zhuǎn)的示意圖。設(shè)地球上任意兩點A、B的緯度分別是和，試分別求出這兩點的線速度之比和角速度之比。本題考查學(xué)生挖掘隱含條件的能力，還要求學(xué)生能將實際情景轉(zhuǎn)化為物理問題。 6下圖是自行車轉(zhuǎn)動裝置示意圖。右輪的半徑為r，是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和c，點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在轉(zhuǎn)動過

37、程中，鏈條不打滑，則下列說法正確的是 (A)a點與b點的線速度大小相等 (B)a點與d點的角速度大小相等 (C)a點與c點的線速度大小相等 (D)b點與d點的周期大小相等解答：C、D (人教K)問題與練習(xí) 1.(人教K)地球可以看做一個半徑為km的球體，北京的緯度約為.位于赤道和位于北京的兩個物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的角速度各是多大？線速度各是多大？ (人教J)解：位于赤道和位于北京的兩個物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的角速度相等，都是位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的線速度位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的角速度2. (人教K)某走時準(zhǔn)確的時鐘，分針與時針的長度比是1.2：1

38、. (1)分針與時針的角速度之比等于多少？(1) 分針針尖與時針針尖的線速度之比等于多少？ (人教J)解：分針的周期為T1=1 h，時針的周期為T2=12 h(1)分針與時針的角速度之比為(2)分針針尖與時針針尖的線速度之比為3. (人教K)圖6.5-5中，A、B點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑.請在該裝置的A、B、C三個點中選擇有關(guān)的兩個點，具體說明公式的以下三種變量關(guān)系： (1)v相等，跟r成反比； (2) 相等，v跟r成正比；(3)r相等，v跟成正比. (人教J)答：(1)A、B兩點線速度相等，角速度與半徑成反比

39、 (2)A、C兩點角速度相等，線速度與半徑成正比 (3)B、C兩點半徑相等，線速度與角速度成正比 說明：該題的目的是讓學(xué)生理解線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系：；同時理解傳動裝置不打滑的物理意義是接觸點之間線速度相等 4. (人教K)圖6.5-6是自行車傳動機構(gòu)的示意圖.假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈，要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，還需要測量哪些量？請在圖中用字母標(biāo)注出來，并用這些量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式.利用你家的自行車實際測量這些數(shù)據(jù)，計算前進速度的大小.然后實測自行車的速度，對比一下，差別有多大？(人教J)需要測量大、小齒輪及后輪的半徑、自行車前進的速度大小說明：本題的用意是讓學(xué)

40、生結(jié)合實際情況來理解勻速圓周運動以及傳動裝置之間線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系但是，車輪上任意一點的運動都不是圓周運動，其軌跡都是滾輪線所以在處理這個問題時，應(yīng)該以輪軸為參照物，地面與輪接觸而不打滑，所以地面向右運動的速度等于后輪上一點的線速度5. (人教K)計算機上常用的“3.5英寸、1.44MB”軟磁盤的磁道和扇區(qū)如圖6.5-7所示，磁盤上共有80個磁道(即80個不同半徑的同心圓)，每個磁道分成18個扇區(qū)(每扇區(qū)為圓周)，每個扇區(qū)可記錄512個字節(jié).電動機使磁盤以300r/min勻速轉(zhuǎn)動.磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時是不動的.磁盤每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道. (1)一個扇區(qū)通過磁頭所用的時

41、間是多少？ (2)不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間，計算機每秒內(nèi)可從軟盤上最多讀取多少個字節(jié)？ (人教J)解：磁盤轉(zhuǎn)動的周期為T=02 s(1)掃描每個扇區(qū)的時間t=T/18=1/90 s(2)每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)為512個，1 s內(nèi)讀取的字節(jié)數(shù)為90×512=46 080個說明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實際情況來理解勻速圓周運動1(滬科K)回答下列問題，并舉例說明。 (1)物體的運動方向和合外力方向是否一定相同? (2)物體受到幾個力的作用，是否一定產(chǎn)生加速度?(3)物體運動的速率不變，所受合外力是否為零?(1)否。如拋體運動和圓周運動。(2)不一定。如勻速直線運動。(3)否。如勻速圓周運動。8(

42、滬科K)用你學(xué)過的知識解釋田徑運動中運動員擲鐵餅時鐵餅為什么能飛出去。影響投擲鐵餅成績的因素有哪些? 運動員身體轉(zhuǎn)動時，帶動手臂做圓周運動，握在手中的鐵餅也隨之做圓周運動。手指松開，鐵餅失去了向心力，產(chǎn)生離心現(xiàn)象，鐵餅飛出。影響投擲成績的可能因素有：運動員身體轉(zhuǎn)動的速度、運動員的身高、鐵餅飛出時的角度，甚至運動員手臂的長度等。）2(滬科K)用繩子拴一個物體，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)物體達到最高點時，有人說 (1)這時物體受到三個力作用：重力、繩子拉力，以及向心力； (2)因為這三個力的方向都是向下的，但物體不下落可見物體還受到一個方向向上的力和這些力平衡著。以上說法正確嗎?為什么?(1)物體

43、可能只受重力，也可能受到重力和拉力的作用。向心力是物體所受力的合力。(2)重力和繩子拉力的合力提供了向心力，只起到了改變物體運動方向的作用，所以物體不會下落。3(滬科K)月球距地球的平均距離約3844km，地球到大陽的平均距離約1496km 。若將它們的公轉(zhuǎn)看作是勻建圓周運動，分別估算它們公轉(zhuǎn)的角速度和線速度。(月亮的自轉(zhuǎn)周期約274日。)4(滬科K)據(jù)新聞媒體報道，我國“神舟”5號飛船繞地球做圓軌道運行時，軌道寓地面高度是343km，飛船約90min繞地球1圈。請估算“神舟”5號運行的線速度和角速度。地球半徑取637x10km。5(滬科K)質(zhì)量為50kg的同學(xué)坐在繩長為4Om的秋千板上，當(dāng)他

44、經(jīng)過最低點時，速度為50m/s問該同學(xué)此時對秋千板的壓力多大?6(滬科K)自行車賽車場的午道外側(cè)都有一圈斜坡狀車道，賽車手往往在斜坡道上飛駛，如圖235所示。分析設(shè)立斜坡車道的原因并推導(dǎo)坡道的傾角與車速的關(guān)系。 【基礎(chǔ)例題】（魯科K）例題（魯科K）發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸帶著工作機的軸一起轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動的傳遞可以用各種不同的方式來實現(xiàn)，常見的是皮帶傳動、鏈條傳動、摩擦傳動和齒輪傳動。圖4-13是一皮帶傳動裝置，A、B兩點分別是兩輪輪緣上的點，C是O2B連線的中點，大輪與小輪的半徑之比為2：1。試分析A、 B、C這3個點的線速度、角速度、周期之間的關(guān)系。 解 設(shè)皮帶不打滑，因此A、B與皮帶具有大小相等的線

45、速度，即：=11。 又因為B與C在同一個輪子上，所以C、B具有相同的角速度，即=11。 再由=及及可得：=21。 因此，：=221。 由rB=2rA及可得：=21。 因此，：=211。 由T= 可得TATBTc=122。 （魯科K）挖掘一些隱含條件，弄清哪些物理量相等，是解決此類問題的關(guān)鍵。例如，一般情況下皮帶不打滑，則輪緣各點的線速度大小相等；同一輪子上各點的角速度相等。 要準(zhǔn)確、全面地描述勻速圓周運動的快慢，僅用線速度、角速度和周期中的某一個物理量是不夠的，要根據(jù)實際情況和具體要求，采用合適的物理量進行描述。(滬科K)案例分析(滬科K)案例 觀察自行車的主要傳動部件，了解自行車是怎樣用鏈條

46、傳動來驅(qū)動后輪前進的，如圖2S，其中右圖是鏈條傳動的示童圖，兩個齒輪俗稱“牙盤”。試分析并討論： (1)同一齒乾上各點的線速度、角速度是否相同? (2)兩個齒輪相比較，其邊緣的線速度是否相同?角速度是否相同?轉(zhuǎn)速是否相同? (3)兩個齒輪的轉(zhuǎn)速與齒輪的直徑有什么關(guān)系?你能推導(dǎo)出兩齒輪的轉(zhuǎn)速、與齒輪的直徑、的關(guān)系嗎?試根據(jù)以上分拆、說明白行車將踏板的轉(zhuǎn)動傳遞給后輪的過程。你知道多擋變速自行車是怎樣變速的嗎?(滬科K)分析 自行車苗進時鏈條術(shù)會脫寓齒輪打滑因而兩個齒輪邊緣的線速度必定相同。但兩個齒輪的直徑不同根據(jù)公式可知，兩齒輪的角速度不同，且角速度與直徑成反比。根據(jù)以上分析，你就可以回答上面的問

47、題了。請在觀察的基礎(chǔ)上，運用所學(xué)的知識分析討論提出的問題，并與同學(xué)交流討論的結(jié)果。請在課外用刺度尺測量白行車的兩個齒輪的直徑和車輪的 (滬科J) “案例分析”以自行車為背景，分析討論一系列與描述圓周運動的物理量相關(guān)的問題，與學(xué)生生活很貼近。目的在于讓學(xué)生從熟悉的生活中理解相關(guān)概念和公式。(滬科J)分析案例前，先要求學(xué)生觀察自行車，考慮案例中的幾個問題。分析時，讓學(xué)生主動思考，得出結(jié)論：(1)同一齒輪上各點的線速度不同，角速度相同。 (2)兩個齒輪邊緣的線速度相同，角速度不同，轉(zhuǎn)速不同。(3)齒輪的轉(zhuǎn)速與其直對自行車的實際測量放在課外完成，用測量的數(shù)據(jù)與理論分析作對比。即。(滬科J)對自行車的實

48、際測量放在課外完成，用測量的數(shù)據(jù)與理論分析作對比。直徑(例如，被稱為“26英寸”的車輪，其直徑應(yīng)為6604cm)。計算一下，踏腳板繞中軸每轉(zhuǎn)一周，自行車前進多少米?【其他習(xí)題】1（魯科K）勻速圓周運動是 (A)勻速運動 (B)勻加速運動 (C)加速度不變的曲線運動 (D)加速度不斷變化的曲線運動 答案：D 2（魯科K）質(zhì)點做勻速圓周運動時，它的線速度、角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速哪些要變，哪些不變?為什么? 答案：線速度要變，因為線速度既有大小又有方向，而它的方向在不斷變化；周期、頻率和轉(zhuǎn)速不變，因為這三個量都只有大小，而它們的大小始終保持不變；角速度在勻速圓周運動中是一個不變量。 3（魯科K）傳

49、動裝置中，主動輪的直徑為175 mm，轉(zhuǎn)速為960 rmin，通過皮帶帶動從動輪，從動輪的轉(zhuǎn)速為320 rmin。皮帶不打滑，則從動輪的直徑應(yīng)為多大? 答案：525mm(提示：主動輪與從動輪線速度相等)4（魯科K）如圖所示，兩個摩擦傳動的輪子，A為主動輪，轉(zhuǎn)動的角速度為叫。已知A、B輪的半徑分別是和，c點離圓心的距離為，求c點處的角速度和線速度。 答案：角速度為，線速度為 5（魯科K）如圖所示的裝置中，A、B、C三輪的半徑之比為3：1：2，B、C兩輪結(jié)合在一起，A、B兩輪用皮帶連接，且皮帶不打滑，A、B、C三輪的輪緣上各有一個質(zhì)點1，2，3，則輪子轉(zhuǎn)動時，質(zhì)點1，2，3的角速度之比是多少?質(zhì)點

50、1，2，3的線速度之比是多少? 答案：1：3：3，1：1：2 6（魯科K）鐘表上的時針、分針、秒針在運行時的角速度之比為；如果3針的長度之比為1：15：15，那么3針針尖端的線速度之比為1：。答案：12，720；18，1 0807（魯科K）一個正常運轉(zhuǎn)的時鐘，分針的角速度是時針角速度的幾倍?分針運轉(zhuǎn)的周期是多少秒? 答案：12，3 600 s（魯科K） 8地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運動可近似地看做勻速圓周運動，地球距太陽約15×10km，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度是多大?線速度是多大? 答案：2×10rads，299 kms 9（魯科K）把地球看做球體，在地球赤道上有一點A，北緯30。處

51、有一點B，則A、B兩點隨地球自轉(zhuǎn)的角速度之比是多少?周期之比是多少?線速度之比是多少?答案：1：1，1：1，2：1(滬科J)由上海飛往美國洛杉磯的飛機在飛越太平洋上空的過程中，如果保持飛行速度的大小和距離海平面的高度均不變，則以下說法中正確的是 A.飛機做的是勻速直線運動 B飛機上的乘客對座椅的壓力略大于地球?qū)Τ丝偷囊?C飛機上的乘客對座椅的壓力略小于地球?qū)Τ丝偷囊?D飛機上的乘客對座椅的壓力為零 答案：C2(滬科J)男女兩名溜冰運動員，質(zhì)量分別為M=80kg，M=40kg，他們在溜冰表演時手拉手做勻速圓周運動，兩人相距09m，男運動員對女運動員的拉力大約為96N。求男女運動員做圓周運動的

52、線速度大小。 答案：v=0.6m/s，v=1.2m/s3(滬科J)在雙人花樣滑冰運動中，我們有時會看到女運動員被男運動員拉著懸空做圓錐擺運動的精彩場面，如果女運動員做圓錐擺運動時和豎直方向的夾角約為45*，那么女運動員所受到的拉力估計是她所受重力的多少倍? 答案：147(滬科J)設(shè)表演“水流星節(jié)目(參見物理1第17頁“轉(zhuǎn)動的水杯”)時，拴杯子的繩長為J，繩子能夠承受的最大拉力是杯子和杯內(nèi)水重力的8倍。要使繩子不斷，節(jié)目獲得成功，則杯子通過最高點時速度的最小值為_，通過最低點時速度的最大值為_。 答案：14(滬科J)飛機做俯沖后拉起運動時，在最低點附近做半徑r=180m的圓周運動。如果飛行員的體

53、重(質(zhì)量)m=70kg,飛機經(jīng)過最低點時的速度v=360km/h，求這時飛行員對座椅的壓力。 答案：457X10N【基礎(chǔ)探究活動】【其它探究活動】（魯科K）討論與交流 （魯科K）在一些機器內(nèi)部，有很多相互嚙合的大小齒輪(圖4-12)。當(dāng)機器轉(zhuǎn)動時，有人說小齒輪比大齒輪轉(zhuǎn)得快，也有人說它們的速度大小實際上是一樣的。為什么會有不同的說法?你怎樣看?（魯科J） “討論與交流”可結(jié)合展示實物或用投影、錄像等媒體幫助學(xué)生了解齒輪工作的實際過程。討論時應(yīng)幫助學(xué)生弄清幾個描述圓周運動快慢的物理量之間有什么關(guān)系。（魯科J）實踐活動（魯科J）在課堂上利用旋轉(zhuǎn)雨傘和砂輪磨金屬演示做圓周運動物體線速度的方向不太方便

54、。為了讓學(xué)生體驗做圓周運動的物體的線速度的方向沿圓周的切線方向，可以安排學(xué)生在課后旋轉(zhuǎn)雨傘，觀察雨滴離開雨傘時的運動方向。有條件的地方，還可以安排學(xué)生觀察砂輪磨金屬時飛濺的火星(被擦落的熾熱的砂輪微粒)沿圓周的切線方向飛出的現(xiàn)象。1(人教J)勻速率圓周運動的向心力、頻率和半徑【實驗?zāi)康摹垦芯縿蛩俾蕡A周運動的頻率與向心力和半徑的關(guān)系【實驗內(nèi)容】選一根圓珠筆桿，取一根25 m長的尼龍釣魚絲，一端系一個橡皮塞(或小沙袋)；另一端穿過圓珠筆桿，然后吊上6個1 cm外徑的鐵墊圈或兩個M10的螺母，最后再在尾端打一死結(jié)用一枚曲別針穿過死結(jié)，作為防止墊圈滑脫的阻擋物，見圖6 27調(diào)節(jié)尼龍絲，使橡膠塞距圓珠筆

55、桿的頂口(筆尖部)的線長為1 m握住圓珠筆桿，并在頭的上方盡量使橡膠塞在一個水平面內(nèi)做勻速圓周運動此時墊圈或螺母的重力成為橡膠塞圓周運動的向心力為了檢查轉(zhuǎn)動是否平穩(wěn)，可用一個鱷魚夾夾在圓珠筆桿下口的線上，如圖示記錄墊圈的個數(shù)和使橡膠塞保持勻速轉(zhuǎn)動的頻率調(diào)節(jié)水平部分線的長度，使旋轉(zhuǎn)半徑先增加1/2倍，然后再減小1/2倍，分別數(shù)出使橡膠塞仍能做勻速轉(zhuǎn)動的頻率看頻率的增減與旋轉(zhuǎn)半徑的變化相同還是相反?是否成正比?取下曲別針，先后增加墊圈的數(shù)量至最初的15倍和2倍(這相當(dāng)于增大了向心力)，保持初態(tài)的半徑1 m，分別數(shù)出橡膠塞勻速轉(zhuǎn)動的頻率，看向心力如何影響轉(zhuǎn)動的頻率墊圈可以改用彈簧秤讀數(shù) (摘自物理國外中學(xué)實驗續(xù)佩君、鄭鵡、王士平譯)【開放題】(人教K)思考與討論如圖6.5-2，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分，行駛時，這三個輪子上各點在做圓周運動.那么，哪些點運動得更快些？也許它們運動得一樣快？【資料鏈接】1