【世紀(jì)金榜】高中物理 5.4圓周運(yùn)動(dòng)（情境互動(dòng)課型） 必修2

4圓周運(yùn)動(dòng)1時(shí)鐘是我們生活中不可或缺的生活工具。時(shí)針和分針的尖端做什么運(yùn)動(dòng)？哪個(gè)針轉(zhuǎn)動(dòng)得快？你是根據(jù)什么比較的？2自行車的輪盤，飛輪，后輪上的質(zhì)點(diǎn)，這些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得一樣快嗎？32.理解什么是線速度、角速度和周期。1.知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道比較圓周運(yùn)

動(dòng)快慢的方法。3.掌握線速度、角速度及周期之間的關(guān)系。（難點(diǎn)）（重點(diǎn)）4在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。【探究一：什么是圓周運(yùn)動(dòng)？】5圓周運(yùn)動(dòng)特征：質(zhì)點(diǎn)的軌跡是圓周(圓弧)、具有周期性。圓周運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？6討論：如何描述自行車的鏈輪，飛輪和后輪運(yùn)動(dòng)快慢？鏈輪飛輪后輪【探究二：怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？】7比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長短比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大小比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)的多少比較圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法

要完整地描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，僅僅從角度方面或僅僅從路程方面來考慮都是不全面的，必須綜合以上兩個(gè)方面考慮。81.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。矢量探究三、圓周運(yùn)動(dòng)的線速度2.定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長Δl和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。93.線速度大小：4.單位：m/sv

=ΔtΔlΔl是弧長還是位移？當(dāng)Δt很小很小時(shí)（趨近零），弧長Δl就等于物體的位移，式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度。?l105.線速度方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周上某點(diǎn)的線速度方向就是沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)，你知道圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向嗎？11任取兩段相等的時(shí)間，比較通過的圓弧長度6.勻速圓周運(yùn)動(dòng)任意相等時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長度相等12（1）定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”同“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”一樣嗎？（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)13vvvo注意勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)速度方向在變化速度方向有什么特點(diǎn)？141.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。2.定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過的圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。3.大?。?/p>

4.單位：rad/sΔθΔθ采用弧度制說明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)。探究四、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω=ΔtΔθ15探究五、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期、頻率和轉(zhuǎn)速2.頻率f：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體1秒內(nèi)沿圓周運(yùn)動(dòng)的周數(shù)。(單位:赫或Hz)3.轉(zhuǎn)速n：物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。(單位:轉(zhuǎn)/秒(r/s)轉(zhuǎn)/分(r/min))1.周期T:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間。(單位:秒)頻率的物理意義是什么？164.線速度、角速度與周期的關(guān)系。v=T2πr(1)線速度與周期的關(guān)系：(2)角速度與周期的關(guān)系：ω=T2π設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)：你能根據(jù)三者的定義推導(dǎo)出它們之間的關(guān)系嗎？17拓展思考1：轉(zhuǎn)速與角速度之間有怎樣的關(guān)系？可以用什么表達(dá)式來表示？當(dāng)n的單位是r/s時(shí)當(dāng)n的單位是r/min時(shí)18角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量有哪些是恒定的？拓展思考219探究六、線速度與角速度的關(guān)系請(qǐng)觀察并思考線速度與角速度的關(guān)系20設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在Δt內(nèi)通過的弧長為Δl

，半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ。由數(shù)學(xué)知識(shí)得Δl

=rΔθv

===rωΔtΔlΔtrΔθv

=rω?lΔθr探究六、線速度與角速度的關(guān)系21當(dāng)v一定時(shí)，ω與r成反比當(dāng)ω一定時(shí)，v與r成正比當(dāng)r一定時(shí)，v與ω成正比拓展思考：關(guān)于v＝ωr的討論：根據(jù)上面的公式，得出速度v與角速度ω成正比，你同意這種說法嗎？請(qǐng)說出你的理由。歸納總結(jié)1：22(1)傳動(dòng)裝置線速度的關(guān)系a.皮帶傳動(dòng)－線速度相等b.齒輪傳動(dòng)－線速度相等同一傳動(dòng)帶各輪邊緣上線速度相同歸納總結(jié)2：兩個(gè)重要的結(jié)論23兩紅點(diǎn)處角速度有什么關(guān)系？提示：同軸轉(zhuǎn)動(dòng)輪上各點(diǎn)的角速度相等。同一輪上各點(diǎn)的角速度相同（2）同一輪上各點(diǎn)的角速度關(guān)系24【拓展思考】地球上的物體隨著地球一起繞地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎?角速度一樣嗎?線速度大小一樣嗎?ORθR'O'ORR'θO'25【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系是rA＝rC＝2rB。若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比。26【解析】A、B兩輪通過皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即va＝vb(或va∶vb＝1∶1)①由v＝ωr得ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2 ②B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B、C兩輪的角速度相同，即ωb＝ωc(或ωb∶ωc＝1∶1) ③由v＝ωr得vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2 ④由②③得ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2由①④得va∶vb∶vc＝1∶1∶2【解題關(guān)鍵】解這類題時(shí)要注意抓住傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：（1）同軸傳動(dòng)的是角速度相等，皮帶傳動(dòng)是兩輪邊緣的線速度大小相等。（2）注意運(yùn)用v＝ωr找聯(lián)系。

這里用到了哪種物理思想？27物理量大小方向物理意義線速度vv=s/tv=2πr/T沿圓弧的切線方向表示質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢角速度ωω=θ/tω=2π/T

有

周期T

T=1/f標(biāo)量

頻率f

f=1/T

標(biāo)量281.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，線速度

不變，

時(shí)刻在變，線速度是

(恒量或變量),勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是

,

勻速的含義是

。大小方向變量變速曲線運(yùn)動(dòng)線速度的大小不變292.（多選）對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是()A.相等的時(shí)間里通過的路程相等B.相等的時(shí)間里通過的弧長相等C.相等的時(shí)間里發(fā)生的位移相同D.相等的時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等ABD303.機(jī)械手表的時(shí)針、分針、秒針的角速度之比為（）A.1：60：360B.1：12：360C.1：12：720D.1：60：7200C互動(dòng)探究：時(shí)針和分針相鄰兩次兩次重合需要經(jīng)過多長時(shí)間？是一個(gè)小時(shí)嗎？31D解題關(guān)鍵：1.兩地都在北半球但維度不同2.兩物體隨地球自轉(zhuǎn)，角速度相同4.甲、乙兩個(gè)物體分別放在廣州和北京，它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下面說法正確的是（

）A.甲的線速度大，乙的角速度小B.甲的線速度大，乙的角速度大C.甲和乙的線速度相等D.甲和乙