（新課標）2018-2019學年高考物理 1.1.4 圓周運動課件.ppt

1.1.4圓周運動,一、線速度觀圖助學,(1)吊扇工作時扇葉上某點做什么運動？怎樣描述其運動的快慢？(2)齒輪工作時齒輪上某點做什么運動？怎樣描述其運動的快慢？,1.定義：物體做圓周運動通過的_與通過這段_所用_的比值。2.公式：v_。3.意義：描述做圓周運動的物體_的快慢。4.方向：線速度是矢量，方向與圓弧_，與半徑_。5.勻速圓周運動(1)定義：物體沿著圓周運動，并且線速度大小_的運動。(2)性質：線速度的方向是時刻_的，所以圓周運動是一種_運動。,弧長,弧長,時間,運動,相切,垂直,處處相等,變化,變速,理解概念,判斷下列說法是否正確。(1)做圓周運動的物體，其速度一定是變化的。(),(3)做勻速圓周運動的物體相等時間內通過的弧長相等。()(4)做勻速圓周運動的物體相等時間內通過的位移相同。(),二、角速度觀圖助學,如圖所示，鐘表上的秒針、分針、時針以不同的速度做圓周運動。,(1)秒針、分針、時針它們轉動的快慢相同嗎？相同時間內，誰轉動的角度大？誰轉動得最快？(2)請指出秒針、分針和時針的周期。,(2)秒針的周期為60s，分針的周期為60min，時針的周期為12h。,1.定義：連接物體與圓心的半徑轉過的_與轉過這一_所用_的比值。2.公式：_。3.意義：描述物體繞圓心_的快慢。4.單位(1)角的單位：國際單位制中，_與_的比值表示角的大小，稱為弧度，符號：_。(2)角速度的單位：弧度每秒，符號是_。,角度,角度,時間,轉動,弧長,半徑,rad,rad/s,5.轉速與周期,圈數,一周,轉每秒(r/s),轉每分(r/min),秒(s),理解概念,判斷下列說法是否正確。(1)物體轉過的角度越大，則角速度越大。()(2)物體轉動的越快，則角速度越大。()(3)鐘表的秒針、分針、時針中時針的角速度最大。(),三、線速度與角速度的關系觀圖助學,如圖所示，在騎行自行車的過程中，圖中A、B、C的線速度大小關系怎樣？角速度的大小關系怎樣？,1.在圓周運動中，線速度的大小等于角速度大小與半徑的_。2.關系式：v_。理解概念判斷下列說法是否正確。(1)線速度越大，角速度一定越大。()(2)轉速越大，周期一定越大。()(3)線速度越大，周期不一定越大。(),乘積,r,觀察探究,如圖1所示是一個玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三個點；當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉時；,描述圓周運動的物理量及其關系,圖1,(1)陀螺繞垂直于地面的軸線穩(wěn)定旋轉時，a、b、c三點角速度和周期各有什么關系？(2)a、b、c三點做圓周運動的線速度有什么關系？答案(1)abc，TaTbTc。(2)vavcvb。,探究歸納1.各物理量意義的區(qū)別,(1)線速度、角速度、周期、轉速都能描述圓周運動的快慢，但它們描述的角度不同。線速度v描述質點運動的快慢，而角速度、周期T、轉速n描述質點轉動的快慢。(2)要準確全面地描述勻速圓周運動的快慢僅用一個量是不夠的，既需要描述運動快慢的物理量，又需要描述轉動快慢的物理量。,2.各物理量之間的關系,試題案例例1(多選)火車以60m/s的速率轉過一段彎道，某乘客發(fā)現放在桌面上的指南針在10s內勻速轉過了約10。在此10s時間內，火車()A.運動路程為600mB.加速度為零C.角速度約為1rad/sD.轉彎半徑約為3.4km,答案AD,v、及r間關系的理解(1)由vr知，r一定時，v；一定時，vr。v與、r間的關系如圖甲、乙所示。,針對訓練1關于勻速圓周運動的線速度v、角速度和半徑r，下列說法正確的是()A.若r一定，則v與成正比B.若r一定，則v與成反比C.若一定，則v與r成反比D.若v一定，則與r成正比解析根據vr知，若r一定，則v與成正比；若一定，則v與r成正比；若v一定，則與r成反比。故只有選項A正確。答案A,幾種常見的傳動裝置,圖2,觀察探究如圖2為兩種傳動裝置的模型圖。,(1)甲圖為皮帶傳動裝置，試分析A、B兩點的線速度及角速度關系。(2)乙圖為同軸傳動裝置，試分析A、C兩點的角速度及線速度關系。答案(1)皮帶傳動時，在相同的時間內，A、B兩點通過的弧長相等，所以兩點的線速度大小相同，又vr，當v一定時，角速度與半徑成反比，半徑大的角速度小。(2)同軸傳動時，在相同的時間內，A、C兩點轉過的角度相等，所以這兩點的角速度相同，又因為vr，當一定時，線速度與半徑成正比，半徑大的線速度大。,探究歸納,試題案例,例2如圖3所示，普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置等組成。車輪有大車輪和小車輪，大車輪上固定有手輪圈，手輪圈由患者直接推動。已知大車輪、手輪圈、小車輪的半徑之比為981，假設輪椅在地面上做直線運動，手和手輪圈之間、車輪和地面之間都不打滑，當手推手輪圈的角速度為時，小車輪的角速度為(),圖3,解析手輪圈和大車輪的轉動角速度相等，都等于，大車輪、小車輪和地面之間不打滑，則大車輪與小車輪的線速度相等，若小車輪的半徑是r，則有v9rr，小車輪的角速度為9，選項D正確。答案D,解答傳動問題的兩個關鍵,針對訓練2(2018德州高一檢測)(多選)如圖4所示，在風力發(fā)電機的葉片上有A、B、C三點，其中A、C在葉片的端點，B在葉片的中點。當葉片轉動時，這三點(),A.線速度大小都相等B.線速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等,圖4,解析首先A、B、C屬于同軸轉動，故他們的角速度、周期都相等，故C、D正確；由vr知，它們的半徑r不相等，故線速度的大小不相等，故A錯誤；由于是做圓周運動，故線速度的方向位于切線方向，故B錯誤。答案CD,針對訓練3(多選)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖5是某一變速車齒輪轉動結構示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則(),A.該車可變換兩種不同擋位B.該車可變換四種不同擋位C.當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比AD14D.當A輪與D輪組合時，兩輪角速度之比AD41,圖5,答案BC,勻速圓周運動多解問題,要點歸納,解答勻速圓周運動多解問題的關鍵(1)明確兩個物體參與運動的性質和求解的問題。兩個物體參與的兩個運動雖然獨立進行，但一定有聯系點，其聯系點一般是時間或位移等，抓住兩運動的聯系點是解題關鍵。(2)注意圓周運動的周期性造成的多解。分析問題時可暫時不考慮周期性，表示出一個周期的情況，再根據運動的周期性，在轉過的角度上再加上2n，具體n的取值應視情況而定。,試題案例,例3如圖6所示，直徑為d的紙筒繞垂直于紙面的O軸勻速轉動(圖示為截面)。從槍口射出的子彈以速度v沿直徑穿過圓筒，若子彈穿過圓筒時先后在筒上留下A、B兩個彈孔。則圓筒轉動的角速度需滿足什么條件？,圖6,針對訓練4為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉速為3600r/min。子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角30，如圖7所示。則該子彈的速度可能是(),A.360m/sB.720m/sC.1440m/sD.108m/s,圖7,答案C,為什么有時我們看到車輪是向后旋轉的,人們的眼睛看到物體時，反映到視網膜上有一個停頓的時間，即視覺暫留。高速旋轉的車輪，人眼是看不清的。當旋轉的頻率和人的眼睛視覺頻率一致時，我們看到的車輪好像是靜止的；當轉速高于視覺頻率時，車輪向前轉；當