2019-2020年高中物理 第4章 勻速圓周運動 第1講 勻速圓周運動快慢的描述學案 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 第4章 勻速圓周運動 第1講 勻速圓周運動快慢的描述學案 魯科版必修2目標定位1.理解線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期等概念，會對它們進行定量計算.2.知道線速度與角速度的關(guān)系，知道線速度與周期、角速度與周期的關(guān)系.3.理解勻速圓周運動的概念和特點 一、線速度1定義：物體做圓周運動通過的_與所用_的比值2大?。簐_，單位：_.3方向：質(zhì)點在圓周上某點的線速度方向總是沿圓周的_方向4物理意義：描述質(zhì)點沿_運動的快慢5勻速圓周運動(1)定義：任意相等的時間內(nèi)通過的_(2)特點：勻速圓周運動的線速度_不變線速度的方向是時刻_的，所以是一種_運動想一想做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的位移相同嗎？二、角速度1定義：半徑轉(zhuǎn)過的角度與所用時間的比值2大?。篲；單位：_，符號_3物理意義：描述物體繞_轉(zhuǎn)動快慢的物理量4勻速圓周運動是角速度_的圓周運動三、周期、頻率和轉(zhuǎn)速1周期：周期性運動每重復(fù)一次所需要的_，符號T，單位s.2頻率：單位時間內(nèi)運動重復(fù)的_，f_，單位 Hz.3轉(zhuǎn)速：單位時間內(nèi)的_，符號n，單位r/min或r/s.想一想周期、頻率和轉(zhuǎn)速都是描述物體做圓周運動快慢的物理量，它們之間的關(guān)系如何？四、線速度、角速度、周期的關(guān)系1線速度v與周期T的關(guān)系：v_.2角速度與周期T的關(guān)系：_.3v與的關(guān)系：v_.一、對勻速圓周運動的理解例1關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是()A勻速圓周運動是變速運動B勻速圓周運動的速率不變C任意相等時間內(nèi)通過的位移相等D任意相等時間內(nèi)通過的路程相等借題發(fā)揮(1)矢量的比較，首先要想到方向問題(2)“相等時間內(nèi)”的問題，為便于比較可以取一些特殊值，但是有時取特殊值也會犯錯，如本題中若取tT，則相等時間內(nèi)位移相等，均為0，這樣看來C選項正確，所以舉例時要具有普遍性(3)勻速圓周運動中的“勻速”，是指“勻速率”的意思，勻速圓周運動是變速運動二、描述圓周運動的物理量及其關(guān)系1線速度v、角速度、周期T和轉(zhuǎn)速n都是用來描述質(zhì)點做圓周運動快慢的，但它們描述的角度不同(1)線速度v通過弧長描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢(2)角速度、周期T、轉(zhuǎn)速n通過轉(zhuǎn)過的角度描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢2各個物理量之間的關(guān)系(1)v、T、r的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，轉(zhuǎn)過的弧長s2r，時間為T，則v.(2)、T的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，轉(zhuǎn)過的角度2，時間為T，則.(3)與n的關(guān)系：物體在1 s內(nèi)轉(zhuǎn)過n轉(zhuǎn)，1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度為2，則1 s內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度2n，即2n.特別提醒(1)線速度大的物體，其角速度不一定大，據(jù)知，若v大，r也很大，角速度可能很小(2)v、r三個量中，只有先確定其中一個量不變，才能進一步明確另外兩個量是正比還是反比關(guān)系例2甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其轉(zhuǎn)動半徑之比為12，在相等的時間里甲轉(zhuǎn)過60，乙轉(zhuǎn)過45，則它們的角速度大小之比為_，線速度大小之比為_，周期之比為_例3如圖1所示，圓環(huán)以過其直徑的直線AB為軸勻速轉(zhuǎn)動已知其半徑R0.5 m，周期T4 s，求環(huán)上P點和Q點的角速度和線速度大小圖1借題發(fā)揮應(yīng)用關(guān)系式vr解題的關(guān)鍵是看哪個量保持不變，本題中物體在地球上各點時的角速度相等，它的線速度v與做圓周運動的半徑r成正比，故確定圓半徑又是解決本題的另一個關(guān)鍵三、常見傳動裝置及其特點1同軸轉(zhuǎn)動圖2如圖2所示，A點和B點在同軸的一個圓盤上，圓盤轉(zhuǎn)動時：AB，并且轉(zhuǎn)動方向相同2皮帶傳動如圖3所示，A點和B點分別是兩個輪子邊緣上的點，兩個輪子用皮帶連起來，并且皮帶不打滑，則當輪子轉(zhuǎn)動時：vAvB，并且轉(zhuǎn)動方向相同圖33齒輪傳動如圖4所示，A點和B點分別是兩個齒輪邊緣上的點，兩個齒輪嚙合，則當齒輪轉(zhuǎn)動時，vAvB，兩點轉(zhuǎn)動方向相反圖4特別提醒在處理傳動裝置中各物理量間的關(guān)系時，關(guān)鍵是確定其相同的量(線速度或角速度)，再由描述圓周運動的各物理量間的關(guān)系，確定其他各量間的關(guān)系例4圖5所示為皮帶傳動裝置，皮帶輪為O、O，RBRA，RCRA，當皮帶輪勻速轉(zhuǎn)動時，皮帶與皮帶輪之間不打滑，求A、B、C三點的角速度之比、線速度大小之比、周期之比圖5對勻速圓周運動的理解1關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是()A勻速圓周運動是勻速運動B勻速圓周運動是變速運動C勻速圓周運動是線速度不變的運動D勻速圓周運動是線速度大小不變的運動圓周運動各物理量間的關(guān)系2如圖6所示，兩個小球a和b用輕桿連接，并一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法中正確的是()圖6Aa球的線速度比b球的線速度小Ba球的角速度比b球的角速度小Ca球的周期比b球的周期小Da球的轉(zhuǎn)速比b球的轉(zhuǎn)速大3甲、乙兩物體分別做勻速圓周運動，如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為15，線速度之比為32，則下列說法正確的是()A甲、乙兩物體的角速度之比是215B甲、乙兩物體的角速度之比是103C甲、乙兩物體的周期之比是215D甲、乙兩物體的周期之比是103傳動問題4如圖7所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r3.若甲輪的角速度為1，則丙輪的角速度為()圖7A. B. C. D.答案精析第4章勻速圓周運動第1講勻速圓周運動快慢的描述預(yù)習導(dǎo)學一、1.弧長時間2.m/s3切線4圓周5(1)弧長都相等的圓周運動(2)大小變化變速想一想不一定相同做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的位移大小相等，但方向可能不同二、2.弧度每秒rad/s3圓心4不變?nèi)?.時間2次數(shù)3轉(zhuǎn)動次數(shù)想一想f，nf，n(n的單位為r/s)四、1.2.3r課堂講義例1ABD由線速度定義知，勻速圓周運動的速度大小不變，也就是速率不變，但速度方向時刻改變，故A、B對；做勻速圓周運動的物體在任意相等時間內(nèi)通過的弧長即路程相等，C錯，D對例2432334解析由得：，由vr得：由T得：例3見解析解析由題意知P點和Q點的角速度相同，PQ rad/s1.57 rad/s；P點和Q點繞直徑AB做勻速圓周運動，其軌跡的圓心不同，P點和Q點的軌跡半徑大小分別為rPRsin 300.25 m，rQRsin 60 m，故二者的線速度大小分別為vPPrP0.39 m/s；vQQrQ0.68 m/s.例4223212332解析由題意可知，A、B兩點在同一皮帶輪上，因此AB，又皮帶不打滑，所以vAvC，故可得CA，所以ABCAAA223.又vBRBBRAA，所以vAvBvCvAvAvA212，TATBTC332.對點練習1BD2.A3C由vr得，A、B錯誤；由得，C正確、D錯誤4A甲、乙、丙之間屬于齒輪傳動，所以輪子邊緣的線速度相等，即v甲v乙v丙，由vr得1r13r3，所以3，故選項A正確