2023學(xué)年完整公開課版圓周運(yùn)動(dòng)

第五章圓周運(yùn)動(dòng)5.4圓周運(yùn)動(dòng)

梅河口市實(shí)驗(yàn)高中邱云人教版必修2第5章第4節(jié)除了圖片中這些例子請同學(xué)們再舉一些生活中物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例？日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中做圓周運(yùn)動(dòng)的物體可以說是“舉不勝舉”．同學(xué)們所列舉的這些做圓周運(yùn)動(dòng)物體上的質(zhì)點(diǎn)，哪些運(yùn)動(dòng)得較慢?哪些運(yùn)動(dòng)得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢?我們曾經(jīng)用速度這個(gè)概念來描述物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的快慢，那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢?

思考：甲同學(xué)繞操場跑2圈用時(shí)5分鐘，直線運(yùn)動(dòng)中速度的概念告訴我，他的速度是多少？跑20圈用時(shí)40分鐘呢？00

對于圓周運(yùn)動(dòng)，如果再沿用直線運(yùn)動(dòng)里速度的概念，已經(jīng)有點(diǎn)牽強(qiáng)，讓我們共同學(xué)習(xí)，圓周運(yùn)動(dòng)描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量的知識(shí)吧。學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容，思考并討論以下問題：

1．線速度是怎么定義的？單位是什么？

2．線速度的方向怎樣？請說出圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向是怎么確定的。

3．物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度有什么特點(diǎn)？

4．為什么說勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)？這里的“勻速”是指什么不變？一線速度：(1)定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長△s和所用時(shí)間△t的比值叫做線速度．(比值定義法)(這里是弧長，而直線運(yùn)動(dòng)中是位移)(2)大小：v=△s/△t(△s是弧長．非位移)單位：m/s．

(3)當(dāng)選取的時(shí)間△t很小很小時(shí)(趨近零)．弧長△s就等于物體在t時(shí)刻的位移，定義式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度了(4)方向:在圓周各點(diǎn)的切線上描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢．(5)勻速圓周運(yùn)動(dòng):物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變即：勻速率圓周運(yùn)動(dòng);而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變．是大小方向都不變，二者并不相同．

結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)除了用線速度外，還有沒有其他方法表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢?

你玩過這樣的轉(zhuǎn)盤么？如何讓自己中到自己喜歡的獎(jiǎng)？轉(zhuǎn)盤上的質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，誰的線速度大？而它們在同一轉(zhuǎn)盤上其線速度大小卻不一樣，而它們是應(yīng)該有共同點(diǎn)的．因此這就需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運(yùn)動(dòng)的快慢，除了用線速度外，還有沒有其他方法?

CD描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢．

(1)定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中．連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過△θ的角度跟所用時(shí)間△t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度．(2)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢．(3)定義式：

ω＝△θ/△t．(4)圓心角θ的大小可以用弧長和半徑的比值來描述，這個(gè)比值是沒有單位的，為了描述問題的方便，我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位，這就是弧度．弧度不是通常意義上的單位．計(jì)算時(shí)，不能將弧度帶進(jìn)算式中．(5)國際單位制中，角速度的單位是弧度／秒(rad／s)或s-1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)θ二角速度比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等B點(diǎn)的角速度大于A點(diǎn)的角速度1請用你文具盒里相同的兩只筆，在你的桌面，用手掌推動(dòng)，感受你的手掌就是傳送帶？2請問兩支筆，在與你手掌接觸的地方，它們的線速度還是角速度相同？請你拿出其中一只筆，捏中筆中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，告訴我筆上的各點(diǎn)，角速度和線速度有什么特點(diǎn)？3捏住筆的三分之一處，轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察，筆上各點(diǎn)角速度和角速度有什么特點(diǎn)？體味生活周期：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期。單位：秒（s）符號：T思考：鐘表指針周期各是多少？地球自傳周期、公轉(zhuǎn)周期？思考：五秒鐘轉(zhuǎn)十圈，周期？描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢．三周期蚊子會(huì)叫么？答案是：不會(huì)叫！蚊子是不會(huì)發(fā)聲的，你所聽到的是蚊子的翅膀振動(dòng)的聲音（蚊子翅膀頻率大，每秒振動(dòng)500~600之間）嗡嗡！嗡嗡！1、頻率：物體在1s內(nèi)（單位時(shí)間）完成勻速運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)。單位：赫茲（Hz）或s-1,符號：f2、與周期的關(guān)系：互為倒數(shù)，即：T=1/f3、物理意義：都是描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的思考：五秒鐘轉(zhuǎn)十圈，頻率？三頻率描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的其它方法轉(zhuǎn)速：物體在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。符號：n單位：轉(zhuǎn)/秒(r/s)或轉(zhuǎn)/分（r/min）

實(shí)際應(yīng)用比較多發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢就是用轉(zhuǎn)速來表示的轉(zhuǎn)速是計(jì)算機(jī)硬盤和光驅(qū)性能的重要指標(biāo)四轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速表的作用就是時(shí)時(shí)反映發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)，轉(zhuǎn)速作為很重要的參數(shù)，供駕駛和維修中用來參考。這就好比人的體溫、脈搏和血壓一樣，是最能直接反映出身體狀況的基礎(chǔ)參數(shù)。線速度，角速度、周期間的關(guān)系線速度：v=2πr／T角速度：ω=2π／T結(jié)論：v=rω1、半徑一定，線速度與角速度成正比2、角速度一定，線速度與半徑成正比3、線速度一定，角速度與半徑成反比請思考齒輪在一些機(jī)器內(nèi)部，有一些相互嚙合的大小齒輪，當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有人說小齒輪比大齒輪轉(zhuǎn)的快，也有人說它們的速度大小是一樣的。為什么會(huì)有不同的說法？你怎么看？七嘴八舌討論

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，則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.例題

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又v=ωr得：ωA:ωB=rB:rA=1:2B,C兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B,C兩輪的角速度相同，即ωB=ωC或ωB:ωC=1:1由v=ωr得：vB:vC=rB:rC=1:2由此可得：ωA:ωB:ωC=1:2:2vA:vB:vC=1:1:2分析解這類題目時(shí)注意抓住轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的特點(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的是角速度相等皮帶傳動(dòng)的是兩輪邊緣的線速度大小相等（不打滑）點(diǎn)評

一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量

1．線速度(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長與所用時(shí)間的比值(2)公式：v=△s/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)(3)物理意義：2．角速度(1)定義：做圓