人教版（2019）物理 高一年級(jí)必修 第二冊(cè) 6.1圓周運(yùn)動(dòng) 學(xué)案

人教版（2019）物理高一年級(jí)必修第二冊(cè)6.1《圓周運(yùn)動(dòng)》學(xué)案課題名6.1《圓周運(yùn)動(dòng)》課型新授課核心素養(yǎng)1.知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知道它是變速運(yùn)動(dòng)2、掌握線速度的定義式，理解線速度的大小、方向的特點(diǎn).掌握角速度的定義式，知道周期、轉(zhuǎn)速的概念3、理解掌握公式v＝ωr和ω＝2πn.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量難點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程課堂導(dǎo)入【導(dǎo)入】[觀察探究]如圖所示是一個(gè)玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)；當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)：(1)陀螺繞垂直于地面的軸線穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)角速度和周期各有什么關(guān)系？(2)a、b、c三點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度有什么關(guān)系？知識(shí)精講圓周運(yùn)動(dòng)受力分析木馬與人受到哪些力？所受合力的方向有什么特點(diǎn)？上圖中球做圓周運(yùn)動(dòng)的力指向何方？一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1．圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周或一段圓弧的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，故一定是變速運(yùn)動(dòng)．2．線速度(1)物理意義：描述圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)快慢．(2)定義公式：v＝eq\f(Δs,Δt).(3)方向：線速度是矢量，其方向?yàn)槲矬w做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)的切線方向．3．角速度(1)物理意義：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢．(2)定義公式：ω＝eq\f(Δθ,Δt).(3)單位：弧度/秒，符號(hào)是rad/s.4．轉(zhuǎn)速和周期(1)轉(zhuǎn)速：物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)．(2)周期：物體轉(zhuǎn)過(guò)一周所用的時(shí)間．二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1．定義：線速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)．2．特點(diǎn)(1)線速度大小不變，方向不斷變化，是一種變速運(yùn)動(dòng)．(2)角速度不變(選填“變”或“不變”)．(3)轉(zhuǎn)速、周期不變(選填“變”或“不變”)．【總結(jié)】課堂練習(xí)1．(多選)對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)T＝eq\f(2πR,v)，線速度越大，則周期越小B．根據(jù)T＝eq\f(2π,ω)，角速度越大，則周期越小C．角速度越大，速度的方向變化越快D．線速度越大，速度的方向變化越快BC[根據(jù)T＝eq\f(2πR,v)，當(dāng)軌道半徑一定時(shí)，才有線速度越大，周期越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；角速度越大，周期越小，選項(xiàng)B正確；單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)與圓心的連線(圓半徑)轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大，速度的方向變化越快，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．]2．(多選)甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3，那么下列說(shuō)法中正確的是()A．它們的半徑之比為2∶9B．它們的半徑之比為1∶2C．它們的周期之比為2∶3D．它們的周期之比為1∶3AD[因?yàn)閑q\f(v1,v2)＝eq\f(r1ω1,r2ω2)＝eq\f(2,3)，且eq\f(ω1,ω2)＝3，因此eq\f(r1,r2)＝eq\f(2,3)×eq\f(ω2,ω1)＝eq\f(2,9)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2π,ω)，則eq\f(T1,T2)＝eq\f(ω2,ω1)＝eq\f(1,3)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．]3．如圖所示，兩個(gè)輪子的半徑均為R，兩輪的轉(zhuǎn)軸O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距為d，兩輪均以角速度ω逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．將一長(zhǎng)木板置于兩輪上，當(dāng)木板的重心位于右輪正上方時(shí)，木板與兩輪間已不再有相對(duì)滑動(dòng)．若木板的長(zhǎng)度L>2d，則木板的重心由右輪正上方移到左輪正上方所需的時(shí)間是()A.eq\f(2π,ω) B.eq\f(d,ωR)C.eq\f(d,ω) D.eq\f(R,ω)B[木板與兩輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的速度與輪邊緣的線速度相同，由題意知木板的重心由右輪正上方移到左輪正上方的過(guò)程中的位移大小為d，則有d＝ωRt，得t＝eq\f(d,ωR)，B正確．]4.如圖是自行車的傳動(dòng)部分，大齒輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)小齒輪(固定在后輪軸上)轉(zhuǎn)動(dòng)，c、b、a分別是大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上的三點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．c、b兩點(diǎn)的角速度相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)角速度比c點(diǎn)角速度小D．a(chǎn)點(diǎn)線速度比c點(diǎn)線速度大D[同線傳動(dòng)線速度相等，同軸傳動(dòng)角速度相等．由圖可知b、c兩點(diǎn)線速度相等，即vb＝vc，由于c的半徑大于b的半徑，根據(jù)v＝ωr可知，ωb＞ωc，故A錯(cuò)誤；后輪邊緣點(diǎn)a與小齒輪邊緣點(diǎn)b為同軸，所以角速度相等即ωa＝ωb，因?yàn)閍的半徑大于b的半徑，由v＝ωr可知，va＞vb，故B錯(cuò)誤；由以上可知ωa＝ωb＞ωc，va＞vb＝vc，故C錯(cuò)誤，D正確．]6．(多選)一輛卡車在水平路面上行駛，已知該車輪胎半徑為R，輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，關(guān)于各點(diǎn)的線速度大小，下列說(shuō)法正確的是()A．相對(duì)于地面，輪胎與地面的接觸點(diǎn)的速度為ωRB．相對(duì)于地面，車軸的速度大小為ωRC．相對(duì)于地面，輪胎上緣的速度大小為ωRD．相對(duì)于地面，輪