2024版新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)1.圓周運(yùn)動(dòng)課件新人教版必修第二冊(cè)

1．圓周運(yùn)動(dòng)核心素養(yǎng)定位物理觀念(1)認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．(2)理解線(xiàn)速度的物理意義，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線(xiàn)速度的方向．(3)理解角速度的物理意義．(4)了解轉(zhuǎn)速和周期的意義．科學(xué)思維(1)掌握線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系．(2)能在具體的情境中確定線(xiàn)速度和角速度．(3)理解線(xiàn)速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等各量的相互關(guān)系．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任會(huì)用描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量分析有關(guān)問(wèn)題；有主動(dòng)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)，既能在合作中堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，也能尊重他人．導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)共研·突破關(guān)鍵能力精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)一、線(xiàn)速度1．定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在一段______的時(shí)間Δt內(nèi)，通過(guò)的弧長(zhǎng)Δs與這段時(shí)間Δt______叫作線(xiàn)速度．

Δs是弧長(zhǎng)，不是位移！2．表達(dá)式：v＝________．3．意義：線(xiàn)速度描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沿圓周______的快慢．

線(xiàn)速度是瞬時(shí)速度，表示沿軌跡運(yùn)動(dòng)的快慢4．方向：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)的________方向．與半徑垂直5．勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線(xiàn)速度的大小處處________，這種運(yùn)動(dòng)叫作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

準(zhǔn)確的說(shuō)法應(yīng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)(2)性質(zhì)：線(xiàn)速度的方向是時(shí)刻________的，所以是一種________運(yùn)動(dòng)．很短之比

運(yùn)動(dòng)切線(xiàn)相等變化變速

一周時(shí)間圈數(shù)轉(zhuǎn)每秒(r/s)轉(zhuǎn)每分(r/min)不變四、線(xiàn)速度與角速度的關(guān)系1．兩者關(guān)系：在圓周運(yùn)動(dòng)中，線(xiàn)速度的大小________角速度大小與半徑的乘積．2．表達(dá)式：v＝________．等于ωr【情境思考】如圖是日常生活中常見(jiàn)到的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例，請(qǐng)對(duì)以下結(jié)論作出判斷．(1)游樂(lè)場(chǎng)的摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)速度不變．(

)(2)吊扇正常工作時(shí)各扇葉的角速度相等．(

)(3)吊扇正常工作時(shí)扇葉上各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等．(

)(4)吊扇正常工作時(shí)扇葉上各點(diǎn)的周期相等．(

)×√×√

圓周運(yùn)動(dòng)分類(lèi)(1)如圖甲所示為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(2)如圖乙所示為變速圓周運(yùn)動(dòng)．

角度、弧度的單位換算度量角的大小的兩種單位制2

線(xiàn)速度與角速度的區(qū)別如圖是一個(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(xiàn)以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，有如下關(guān)系．(1)線(xiàn)速度關(guān)系：a、c兩點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)相等，則線(xiàn)速度大小相等(va＝vc)，但方向不同；a、b兩點(diǎn)的線(xiàn)速度方向相同，但大小不同(va>vb)．(2)角速度關(guān)系：a、b、c三點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角相等，三點(diǎn)角速度相同．共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系【導(dǎo)思】打籃球的同學(xué)可能玩過(guò)轉(zhuǎn)籃球，讓籃球在指尖旋轉(zhuǎn)，展示自己的球技．籃球繞指尖所在的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)：(1)籃球上不同高度的各點(diǎn)的角速度相同嗎？(2)線(xiàn)速度大小相同嗎？提示：(1)籃球上各點(diǎn)的角速度是相同的．(2)由于不同高度的各點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的圓心、半徑不同，由v＝ωr可知不同高度的各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小不同．

【典例】例1[2023·廣東揭陽(yáng)期中]如圖所示為時(shí)鐘面板，當(dāng)時(shí)鐘正常工作時(shí)，關(guān)于時(shí)針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是(

)A．時(shí)針的角速度最大B．秒針的角速度最大C．時(shí)針尖端的線(xiàn)速度大于分針尖端的線(xiàn)速度D．時(shí)針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等答案：B解析：相同時(shí)間內(nèi)秒針轉(zhuǎn)過(guò)的角度最大，所以秒針的角速度最大，故A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)分針轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度，所以分針的角速度大于時(shí)針的角速度，又因?yàn)榉轴樀拈L(zhǎng)度大于時(shí)針，根據(jù)v＝ωr可知分針尖端的線(xiàn)速度大于時(shí)針尖端的線(xiàn)速度，故C錯(cuò)誤；時(shí)針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期不相等，故D錯(cuò)誤．例2“南昌之星”摩天輪的轉(zhuǎn)盤(pán)直徑為153m，轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間大約是30min.乘客乘坐摩天輪觀光時(shí)，其線(xiàn)速度大約為(

)A．5.0m/s

B．1.0m/sC．0.50m/sD．0.25m/s答案：D

答案：C

目標(biāo)二四種常見(jiàn)的傳動(dòng)裝置【導(dǎo)思】(1)圖甲、乙中A、B兩點(diǎn)分別有什么物理量是相同的？(2)圖甲中B、C兩點(diǎn)有什么物理量是相同的？提示：(1)圖甲中A、B兩點(diǎn)在自行車(chē)的同一條鏈條上，這決定了A、B兩點(diǎn)的線(xiàn)速度大小是相等的．同一條鏈條上的所有點(diǎn)的線(xiàn)速度大小都一樣．圖乙中的兩個(gè)齒輪邊緣相同時(shí)間內(nèi)必定轉(zhuǎn)過(guò)相同弧長(zhǎng)，故圖乙中A、B兩點(diǎn)線(xiàn)速度大小相等．它們和圖甲中的A、B兩點(diǎn)是類(lèi)似的，同理還有皮帶傳動(dòng)、摩擦小輪，由于邊緣始終沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)必定轉(zhuǎn)過(guò)相同弧長(zhǎng)，我們可以總結(jié)為“同線(xiàn)的線(xiàn)速度大小相等”．(2)B、C的轉(zhuǎn)軸相同，B轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，C一定同時(shí)轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，所以B、C的角速度是相等的．我們稱(chēng)為“同軸轉(zhuǎn)動(dòng)”．

【典例】例4如圖甲所示，修正帶是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互嚙合進(jìn)行工作的，其簡(jiǎn)化原理圖如圖乙所示．A、B、C三點(diǎn)位于齒輪不同位置，已知2rC＝rA，rC＝rB.以下關(guān)于A、B、C三點(diǎn)的線(xiàn)速度大小v、角速度大小ω之間關(guān)系的說(shuō)法正確的是(

)A．vA<vB，ωA＝ωB

B．vB＝2vC，ωA＝ωCC．ωA>ωB，vB＝vC

D．ωA<ωB，vB＝vC答案：B解析：A、C是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有ωA＝ωC，vA＝ωArA，vC＝ωCrC，又因2rC＝rA，故vA＝2vC；A、B是同緣傳動(dòng)，有vA＝vB，又因vA＝2vC，所以vB＝2vC.A、C、D錯(cuò)誤，B正確．故選B.例5如圖所示，自行車(chē)后架上裝有給車(chē)頭燈供電的小發(fā)電機(jī)，小發(fā)電機(jī)的上端有一個(gè)摩擦小輪．行駛過(guò)程中，當(dāng)需要小發(fā)電機(jī)向車(chē)頭燈供電時(shí)，摩擦小輪壓緊車(chē)輪，如圖所示，此時(shí)摩擦小輪在自行車(chē)車(chē)輪摩擦力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)發(fā)電．已知此時(shí)摩擦小輪與自行車(chē)車(chē)輪之間不打滑，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大于大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度B．車(chē)輪邊緣的線(xiàn)速度等于小齒輪邊緣的線(xiàn)速度C．摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度小于小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度D．摩擦小輪邊緣的線(xiàn)速度小于大齒輪邊緣的線(xiàn)速度答案：A解析：小齒輪和車(chē)輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相同，車(chē)輪半徑大于小齒輪半徑，由v＝ωr知車(chē)輪邊緣的線(xiàn)速度大于小齒輪邊緣的線(xiàn)速度，故B錯(cuò)誤；大齒輪和小齒輪通過(guò)鏈條相連，邊緣線(xiàn)速度大小相同，根據(jù)v＝ωr可知，小齒輪的角速度大于大齒輪的角速度，故車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大于大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，故A正確；摩擦小輪邊緣線(xiàn)速度與車(chē)輪邊緣線(xiàn)速度大小相同，由v＝ωr知摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大于車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，也就大于小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，故C錯(cuò)誤；由于小齒輪邊緣的線(xiàn)速度小于車(chē)輪邊緣的線(xiàn)速度，大齒輪和小齒輪通過(guò)鏈條相連，邊緣線(xiàn)速度大小相同，故摩擦小輪邊緣的線(xiàn)速度大于大齒輪邊緣的線(xiàn)速度，故D錯(cuò)誤．

目標(biāo)三圓周運(yùn)動(dòng)的周期性造成的多解問(wèn)題【導(dǎo)思】如圖所示為飛鏢游戲．(1)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)就能在最高點(diǎn)直接射中A點(diǎn)嗎？(2)飛鏢射中A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)到哪個(gè)位置？(3)飛鏢射中A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)一定轉(zhuǎn)動(dòng)半圈嗎？提示：(1)不能，飛鏢要做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向會(huì)向下運(yùn)動(dòng)．(2)A點(diǎn)做的是圓周運(yùn)動(dòng)，而飛鏢在初速度所在豎直平面內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，故射中A點(diǎn)時(shí)A點(diǎn)必定轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的位置．(3)不一定，飛鏢射中A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)可能轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，也可能是一圈半、兩圈半……總之是半圈的奇數(shù)倍．【歸納】1．問(wèn)題特點(diǎn)(1)研究對(duì)象：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題含有兩個(gè)做不同運(yùn)動(dòng)的物體．(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)物體做其他形式的運(yùn)動(dòng)(如平拋運(yùn)動(dòng)、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等)．(3)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等建立等式，求解待求物理量．2．分析技巧(1)抓住聯(lián)系點(diǎn)：明確題中兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，抓住兩運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系點(diǎn)——時(shí)間相等．(2)先特殊后一般：先考慮第一個(gè)周期的情況，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的周期性，考慮多個(gè)周期時(shí)的規(guī)律．(3)分析時(shí)注意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，互不影響．

答案：AC

答案：C

精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．[2023·泰安高一檢測(cè)](多選)甲、乙兩個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的角速度之比為3∶1，線(xiàn)速度之比為2∶3，那么下列說(shuō)法正確的是(

)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∶3答案：AD

答案：BC

答案：B

4．如圖是一種新概念自行車(chē)，它沒(méi)有鏈條，共有三個(gè)轉(zhuǎn)輪，A、B、C轉(zhuǎn)輪半徑依次減小．輪C與輪A嚙合在一起，騎行者踩踏板使輪C轉(zhuǎn)動(dòng)，輪C驅(qū)動(dòng)輪A轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得整個(gè)自行車(chē)沿路面前行．對(duì)于這種自行車(chē)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．轉(zhuǎn)輪A、B、C線(xiàn)速度大小vA、vB、vC之間的關(guān)系是v