圓周運(yùn)動(dòng)同步學(xué)案

第五章曲線運(yùn)動(dòng)（人教版）§圓周運(yùn)動(dòng)（同步學(xué)案）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。2．理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr／T。3．理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：線速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系線速度、角速度、周期概念的理解，及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.難點(diǎn)：理解線速度、角速度的物理意義和勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)的理解。三、學(xué)法指導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后，接觸到的一個(gè)較為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，本節(jié)內(nèi)容作為該部分的起始章節(jié)，主要向?qū)W生介紹圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)基本概念，為后繼的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)的一種特殊情況，生活中隨處可見(jiàn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，只要注意觀察和實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，很好的理解和掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念，重點(diǎn)理解和掌握線速度v、角速度ω、同期T和轉(zhuǎn)速n的意義及相互關(guān)系。明確線速度和角速度是從不同的角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢，角速度描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。要求學(xué)生觀察物體運(yùn)動(dòng)的軌跡形狀以及物體運(yùn)動(dòng)的快慢是否變化。通過(guò)生活實(shí)例切實(shí)感受做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。首先把本節(jié)課的內(nèi)容認(rèn)真的看一遍。最后完成本學(xué)案。四、自主學(xué)習(xí)（一）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：1．軌跡：2．速度：（二）描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量：1．線速度（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)(2)方向:(3)大小:2．角速度(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)(2)大?。海?）單位：3．周期和頻率（1）定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體叫周期。做圓周運(yùn)動(dòng)的物體叫頻率。（2）周期與頻率的關(guān)系：（3）頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：4．向心加速度（1）物理意義：描述（2）大?。海?）方向：（4）作用：5．向心力（1）作用：（2）來(lái)源：（3）大小：（4）方向：特別思考（1）向心力、向心加速度公式對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)使用嗎？（2）向心力對(duì)物體做功嗎？（三）圓周運(yùn)動(dòng)及向心力來(lái)源：1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)：（1）性質(zhì)：（2）加速度：（3）向心力：（4）質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：（a）(b)2．非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：（1）性質(zhì)：（2）加速度：（3）向心力：3．向心力來(lái)源：（四）離心運(yùn)動(dòng)：1．定義：2．本質(zhì)：3．特別注意：（1）離心運(yùn)動(dòng)并非沿半徑方向飛出的運(yùn)動(dòng)，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)。（2）離心運(yùn)動(dòng)并不是受到什么離心力作用的結(jié)果，根本就沒(méi)什么離心力，因?yàn)闆](méi)什么物體提供這種力。五、典型例題【例1】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是()A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不斷改變的運(yùn)動(dòng)【思路分析】本題考查對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念的理解程度，這里的“勻速”，既不是“勻速度”，也不是“勻變速”，而是速率不變．實(shí)際上勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種速度大小不變、方向時(shí)刻改變、加速度時(shí)刻改變的變加速運(yùn)動(dòng)．【答案】D【類題總結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)是物體沿著圓周的運(yùn)動(dòng)，并且線速度大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng).勻速周運(yùn)動(dòng)的線速度方向時(shí)刻變化，是變速運(yùn)動(dòng).【例2】如圖5—5—1所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系為rA=r圖5-5-1 圖5-5-1【思路分析】凡皮帶傳動(dòng)裝置，正常工作時(shí)，皮帶和兩個(gè)皮帶輪之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間里，皮帶上一點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的距離一定等于兩個(gè)皮帶輪輪緣上的點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)，即兩個(gè)皮帶輪輪緣上點(diǎn)的線速度大小相等，都等于皮帶上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，在圖中v【答案】A、B兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，A、B兩輪邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等，即va=vB、C兩個(gè)輪固定在一起，屬于同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，它們上面的任何一點(diǎn)具有相同的角速度，即ω因?yàn)棣?vr，va又因?yàn)関=rω，ωb=綜合可知：ωa:ω【類題總結(jié)】在討論轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，若兩點(diǎn)線速度大小相等，用ω=vr討論ω隨r的變化方便；若兩點(diǎn)角速度相等時(shí)，用v=ω【例3】如圖5—5—4所示，直徑為d的紙筒以角速度ω繞軸心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一子彈沿直徑射入紙筒，若紙筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，子彈在紙筒上先后留下a、b兩個(gè)彈孔，且∠aOb=θ圖5-5-4圖5-5-4【思路分析】此題所述的是測(cè)子彈速度的一種方法，關(guān)鍵要理解兩彈孔相對(duì)位置之間的關(guān)系，子彈沿直線運(yùn)動(dòng)，在子彈穿過(guò)直徑的過(guò)程中，紙筒轉(zhuǎn)過(guò)π—θ，子彈穿過(guò)紙筒的時(shí)間為t=(π-【答案】：ω【類題總結(jié)】在解題時(shí)應(yīng)注意多解的可能性，如本題中，若不加“紙筒旋轉(zhuǎn)不到半周”的條件，則子彈穿過(guò)紙筒過(guò)程中，紙筒有可能已轉(zhuǎn)過(guò)了2πn+π-θ角，(n=0，1，2…)成為多解情況.六、課堂練習(xí)1.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),它在任意相等的時(shí)間內(nèi)()A通過(guò)的弧長(zhǎng)相等;B通過(guò)的位移相等C轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等;D速度的變化相等.2.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷，下列說(shuō)法中正確的是A.角速度不變 B.線速度不變C.向心加速度不變 D周期不變3.如圖3所示，A、B是兩個(gè)摩擦傳動(dòng)的靠背輪，A是主動(dòng)輪，B是從動(dòng)輪，它們的半徑RA＝2RB，a和b兩點(diǎn)在輪的邊緣，c和d在各輪半徑的中點(diǎn)，下列判斷正確的有（）(A)Va=2Vb（B）ωb=2ωa(C)Vc=Va（D）ωb=ωc

4.一個(gè)大鐘的秒針長(zhǎng)20cm,則針尖的線速度是m/s,分針與秒針從某次重合到下次重合的時(shí)間為S.5.關(guān)于角速度和線速度，說(shuō)法正確的是A半徑一定，角速度與線速度成反比B半徑一定，角速度與線速度成正比C．線速度一定，角速度與半徑成正比 D．角速度一定，線速度與半徑成反比6．如圖3所示，地球繞OO′軸自轉(zhuǎn)，則下列正確的是3A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等3B．A、B兩點(diǎn)線速度相等C．A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同D．A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同7．A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的弧長(zhǎng)之比ｓA∶ｓB＝2∶3，而轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比φA∶φB＝32，則它們的周期之比ＴA∶ＴB＝；角速度之比ωA∶ωB＝；線速度之比ｖA∶ｖB＝，半徑之比ＲA∶ＲB＝