《圓周運動》PPT優(yōu)秀課件
第一部分內容:學習目標
1.掌握線速度的定義式,理解圓周運動線速度大小、方向的特點,知道什么是勻速圓周運動.
2.掌握角速度的定義式和單位.
3.知道周期、轉速的概念.
4.理解掌握公式v=ωr和ω=2πn.
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圓周運動PPT,第二部分內容:01梳理教材 夯實基礎
線速度
1.定義:物體做圓周運動,在一段______的時間Δt內,通過的弧長為Δs.則Δs與Δt的______叫作線速度,公式:______.
2.意義:描述做圓周運動的物體 ______的快慢.
3.方向:為物體做圓周運動時該點的 ______方向.
4.勻速圓周運動
(1)定義:物體沿著圓周運動,并且線速度的____________,這種運動叫作勻速圓周運動.
(2)性質:線速度的方向是時刻______的,所以是一種______運動,這里的“勻速”是指______不變.
角速度
1.定義:連接物體與圓心的半徑轉過的______與轉過這一______所用時間的______,
公式:____________.
2.意義:描述物體繞圓心______的快慢.
3.單位:弧度每秒,符號是______或______.
4.勻速圓周運動是角速度______的運動.
周期
1.周期T:做勻速圓周運動的物體,運動一周所用的______,單位:____________.
2.轉速n:物體轉動的______與所用時間之比.單位:____________ 或____________ .
3.周期和轉速的關系:T=__(n的單位為r/s時).
線速度與角速度的關系
1.在圓周運動中,線速度的大小等于__________________ 與_________的乘積.
2.公式:v=_________.
即學即用
1.判斷下列說法的正誤.
(1)做勻速圓周運動的物體,相同時間內位移相同.( )
(2)做勻速圓周運動的物體,其所受合外力為零.( )
(3)做勻速圓周運動的物體,其線速度大小不變.( )
(4)做勻速圓周運動的物體,其角速度不變.( )
(5)做勻速圓周運動的物體,周期越大,角速度越小.( )
2.如圖1所示,A、B是蹺蹺板上的兩點,B點離轉軸的距離是A點離轉軸距離的4倍,設A、B線速度大小分別為vA和vB,角速度大小分別為ωA和ωB,則vA∶vB=_____,ωA∶ωB=_____.
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圓周運動PPT,第三部分內容:02探究重點 提升素養(yǎng)
線速度和勻速圓周運動
導學探究
如圖2所示,A、B為自行車車輪輻條上的兩點,當它們隨輪一起轉動時:
(1)A、B兩點的速度方向各沿什么方向?
答案 A、B兩點的速度方向均沿各自圓周在該點的切線方向.
(2)如果B點在任意相等的時間內轉過的弧長相等,B做勻速運動嗎?
答案 B運動的方向時刻變化,故B做非勻速運動.
(3)A、B兩點哪個運動得快?
答案 B運動得快.
知識深化
1.對線速度的理解
(1)線速度是物體做圓周運動的瞬時速度,線速度越大,物體運動得越快.
(2)線速度是矢量,它既有大小,又有方向,線速度的方向在圓周各點的切線方向上.
2.對勻速圓周運動的理解
(1)由于勻速圓周運動是曲線運動,其速度方向沿著圓周上各點的切線方向,所以速度的方向時刻在變化.
(2)勻速的含義:速度的大小不變,即速率不變.
(3)運動性質:勻速圓周運動是一種變速運動,其所受合外力不為零.
例1 (多選)某質點繞圓軌道做勻速圓周運動,下列說法中正確的是
A.因為它的速度大小始終不變,所以它做的是勻速運動
B.該質點速度大小不變,但方向時刻改變,是變速運動
C.該質點速度大小不變,處于平衡狀態(tài)
D.該質點做的是變速運動,所受合外力不等于零
角速度、周期和轉速
導學探究
如圖3所示,鐘表上的秒針、分針、時針以不同的角速度做圓周運動.
(1)秒針、分針、時針哪個轉得快?
(2)秒針、分針和時針的周期分別是多大?
答案 秒針周期為60 s,分針周期為60 min,時針周期為12 h.
知識深化
1.對角速度的理解
(1)角速度描述做圓周運動的物體繞圓心轉動的快慢,角速度越大,物體轉動得越快.
(2)角速度的定義式:ω= ,Δθ代表在時間Δt內物體與圓心的連線轉過的角度.
(3)在勻速圓周運動中,角速度不變.
2.對周期和頻率(轉速)的理解
(1)勻速圓周運動具有周期性,每經過一個周期,線速度大小和方向與初始時刻完全相同.
(2)當單位時間取1 s時,f=n.頻率和轉速對勻速圓周運動來說在數(shù)值上是相等的,但頻率具有更廣泛的意義,兩者的單位也不相同.
描述勻速圓周運動各物理量之間的關系
1.描述勻速圓周運動各物理量之間的關系
2.各物理量之間關系的理解
(1)角速度、周期、轉速之間關系的理解:物體做勻速圓周運動時,由ω=2πT=2πn知,角速度、周期、轉速三個物理量,只要其中一個物理量確定了,其余兩個物理量也確定了.
(2)線速度與角速度之間關系的理解:由線速度大小v=ω•r知,r一定時,v∝ω;
v一定時,ω∝1r;ω一定時,v∝r.
同軸轉動和皮帶傳動問題
例4 (多選)如圖4所示的傳動裝置中,B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動,A、B兩輪用皮帶傳動,三個輪的半徑關系是rA=rC=2rB.若皮帶不打滑,則A、B、C三輪邊緣上a、b、c三點的
A.角速度之比為2∶1∶2
B.線速度大小之比為1∶1∶2
C.周期之比為1∶2∶2
D.轉速之比為1∶2∶2
針對訓練2 如圖5所示是一輛自行車,A、B、C三點分別為自行車輪胎和前后兩齒輪外沿上的點,其中RA=2RB=5RC,下列說法中正確的是
A.ωB=ωC
B.vC=vA
C.2ωA=5ωB
D.vA=2vB
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圓周運動PPT,第四部分內容:03隨堂演練 逐點落實
1.(對勻速圓周運動的認識)(多選)對于做勻速圓周運動的物體,下列說法中正確的是
A.相等的時間內通過的路程相等
B.相等的時間內通過的弧長相等
C.相等的時間內通過的位移相同
D.在任何相等的時間內,連接物體和圓心的半徑轉過的角度都相等
2.(描述圓周運動各物理量的關系)(多選)一質點做勻速圓周運動,其線速度大小為4 m/s,轉動周期為2 s,下列說法中正確的是
A.角速度為0.5 rad/s B.轉速為0.5 r/s
C.運動軌跡的半徑為 m D.頻率為0.5 Hz
3.(傳動問題)某新型自行車,采用如圖6甲所示的無鏈傳動系統(tǒng),利用圓錐齒輪90°軸交,將動力傳至后軸,驅動后輪轉動,杜絕了傳統(tǒng)自行車“掉鏈子”問題.如圖乙所示是圓錐齒輪90°軸交示意圖,其中A是圓錐齒輪轉軸上的點,B、C分別是兩個圓錐齒輪邊緣上的點,兩個圓錐齒輪中心軸到A、B、C三點的距離分別記為rA、rB和rC(rA≠rB≠rC).下列有關物理量大小關系正確的是
A.B點與C點的角速度:ωB=ωC
B.C點與A點的線速度:vC=rBrAvA
C.B點與A點的線速度:vB=rArBvA
D.B點和C點的線速度:vB>vC
4.(圓周運動的周期性)如圖7所示,半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉動,其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球,不計空氣阻力,重力加速度為g,要使球與盤只碰一次,且落點為B,求小球的初速度v及圓盤轉動的角速度ω的大小.
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