4 圓周運(yùn)動(dòng),1認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念，理解線(xiàn)速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度；理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算 2理解線(xiàn)速度、角速度、周期之間的關(guān)系：vr2r /T. 3理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),教學(xué)目標(biāo),【重點(diǎn)】 線(xiàn)速度、角速度、周期的概念及引入的過(guò)程，掌握它們之間的聯(lián)系 【難點(diǎn)】 理解線(xiàn)速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性,重點(diǎn)難點(diǎn),本節(jié)課從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圍繞著如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢展開(kāi)，要求理清各個(gè)物理量的相互關(guān)系，并能在具體的問(wèn)題中加以應(yīng)用 線(xiàn)速度、角速度和周期都是用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量用線(xiàn)速度比較質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圓周半徑必須是相同的；用周期和角速度描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢程度時(shí)，則不必考慮圓周的半徑在教學(xué)時(shí)應(yīng)指明，我們可根據(jù)研究問(wèn)題的方便，選用不同的描述方法.,教學(xué)建議,【導(dǎo)入一】 1實(shí)例觀察 錄像剪輯 地球和各個(gè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)的電唱機(jī)上每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 2歸納導(dǎo)入 學(xué)生觀察 這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)是其軌跡是圓周,新課導(dǎo)入,教師 這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 【導(dǎo)入二】 1請(qǐng)學(xué)生列舉生活中物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例 2自行車(chē)的大齒輪、小齒輪、后輪上各點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)，其中A與B誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得更快？B與C誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得更快？,新課導(dǎo)入,不同的同學(xué)對(duì)上述問(wèn)題有不同的答案，但好像都有道理原因在于我們確實(shí)可以從不同的角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)，所以得出不同的結(jié)果 今天，我們就從幾個(gè)角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng),新課導(dǎo)入,線(xiàn)速度、周期,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)一,m/s,切線(xiàn)方向,角速度、轉(zhuǎn)速,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)二,弧度(rad),弧度每秒,轉(zhuǎn)每秒(r/s),1線(xiàn)速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速都是描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，圓周運(yùn)動(dòng)越快，線(xiàn)速度_，角速度_，周期_，轉(zhuǎn)速越大 2線(xiàn)速度v與角速度的大小關(guān)系是_；周期的倒數(shù)是頻率，符號(hào)是f，單位為Hz.當(dāng)轉(zhuǎn)速的單位取轉(zhuǎn)每秒(r/s)時(shí)，頻率大小等于轉(zhuǎn)速大小 3在兩種傳動(dòng)裝置中，齒輪、皮帶的邊緣_相等，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各質(zhì)點(diǎn)_相等,線(xiàn)速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)三,越大,越大,越小,vr,線(xiàn)速度,角速度,想一想 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？ 要點(diǎn)總結(jié),學(xué)習(xí)互動(dòng),初步描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系,考點(diǎn)一,學(xué)習(xí)互動(dòng),例1 考慮地球自轉(zhuǎn)，烏魯木齊和廣州兩地所在處物體具有的角速度和線(xiàn)速度相比較( ) A烏魯木齊處物體的角速度大，廣州處物體的線(xiàn)速度大 B烏魯木齊處物體的線(xiàn)速度大，廣州處物體的角速度大 C兩處物體的角速度、線(xiàn)速度都一樣大 D兩處物體的角速度一樣大，但廣州處物體的線(xiàn)速度比烏魯木齊處物體的線(xiàn)速度要大,學(xué)習(xí)互動(dòng),答案 D,解析由于烏魯木齊和廣州都繞地軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，故烏魯木齊處物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度與廣州處物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同；烏魯木齊緯度高，烏魯木齊處物體隨地球自轉(zhuǎn)的半徑小于廣州處物體隨地球自轉(zhuǎn)的半徑，由vr知，烏魯木齊處物體隨地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度小于廣州處物體隨地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 本題為涉及地球自轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的分析要注意以下兩點(diǎn)：(1)地面上所有物體隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同；(2)不同緯度上的物體隨地球自轉(zhuǎn)所做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，緯度越高的地方，半徑越小,想一想 在輪軸、隨地球自轉(zhuǎn)的物體、傳送帶問(wèn)題中，哪些角速度大小相同？哪些線(xiàn)速度大小相同？ 要點(diǎn)總結(jié),學(xué)習(xí)互動(dòng),涉及圓周運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)問(wèn)題,考點(diǎn)二,學(xué)習(xí)互動(dòng),學(xué)習(xí)互動(dòng),圖541,學(xué)習(xí)互動(dòng),答案B,學(xué)習(xí)互動(dòng),例3 圖542是自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖其中是大齒輪，是小齒輪，是后輪 (1)已知腳踏板每n秒轉(zhuǎn)一圈，則大齒輪的角速度是 _rad/s. (2)要知道在這種情況下自行車(chē)的行駛速度的大小， 除需要測(cè)量大齒輪的半徑r1、小齒輪的半徑r2外， 還需測(cè)量的物理量是_(寫(xiě)出符號(hào)及物理意義) (3)自行車(chē)的行駛速度大小是_(用前兩問(wèn)涉及的物理量表示),圖542,學(xué)習(xí)互動(dòng),學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 本題為聯(lián)系實(shí)際的傳動(dòng)問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是了解自行車(chē)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其次是注意兩方面關(guān)系：(1)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn)角速度相同，而線(xiàn)速度vr，與半徑r成正比；(2)車(chē)鏈連接的兩輪邊緣上各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等,想一想 日常生活中常見(jiàn)的周期性現(xiàn)象有哪些？ 要點(diǎn)總結(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)具有_，該類(lèi)問(wèn)題常出現(xiàn)多解問(wèn)題有些題目會(huì)涉及圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等不同運(yùn)動(dòng)形式，兩種不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律間必然有一個(gè)物理量在起橋梁作用，把兩種不同運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，這一個(gè)物理量常常是“_”,學(xué)習(xí)互動(dòng),涉及圓周運(yùn)動(dòng)的周期性問(wèn)題,考點(diǎn)三,周期性,時(shí)間,學(xué)習(xí)互動(dòng),例4 如圖543所示，水平放置的圓筒繞其中心對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2.5 rad/s，筒壁上P處有一小圓孔，筒壁很薄，筒的半徑R2 m當(dāng)圓筒由圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓孔正上方某高度h處有一小球 由靜止開(kāi)始下落，已知圓孔的半徑略大于小球的半徑， 若小球恰好落入圓筒小孔中，求釋放小球的高度h. (空氣阻力不計(jì)，g取10 m/s2),圖543,學(xué)習(xí)互動(dòng),學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 本題考查的是自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)的綜合應(yīng)用，尤其是要增強(qiáng)圓周運(yùn)動(dòng)周期性的解題意識(shí)，否則就會(huì)使答題不完整,備用習(xí)題,圖545,備用習(xí)題,答案 A,備用習(xí)題,2一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200 r/min，則轉(zhuǎn)動(dòng)周期為_(kāi)s，角速度為_(kāi)rad/s；若其輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為0.5 m，則A點(diǎn)的線(xiàn)速度為_(kāi)m/s.,答案 0.05 40 20,備用習(xí)題,3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rArC2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線(xiàn)速度之比,答案 122 112,解析 A、B兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線(xiàn)速度大小相等，即vavb11，由vr得abrBrA12；B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B、C兩輪的角速度相同，即bc11，由vr得vbvcrBrC12.因此abc122，vavbvc112.,備用習(xí)題,4如圖所示，直徑為d的紙制圓筒以角速度繞軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，子彈沿直徑穿過(guò)圓筒若在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)子彈在圓筒上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO、bO夾角為，求子彈的速度大小,備用習(xí)題,5如圖所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到圖中a點(diǎn)時(shí)，在圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A球相碰，求A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期的所有可能值,自我檢測(cè),1(初步描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量)(多選)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則( ) A在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等 B在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程都相等 C在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度都相同 D在任何相等的時(shí)間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度都相等,答案 BD,自我檢測(cè),自我檢測(cè),2(涉及圓周運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)問(wèn)題)(多選)如圖544所示為 皮帶傳動(dòng)裝置，左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸，a、b、 c分別為輪邊緣上的三點(diǎn)，已知Ra<Rb<Rc.假設(shè)在傳動(dòng)過(guò) 程中皮帶不打滑，則下列說(shuō)法正確的是( ) Aa點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等 Ba點(diǎn)與b點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等 Cc點(diǎn)線(xiàn)速度最大 Dc點(diǎn)的角速度最小,圖544,答案 C,解析 由于a、b是與皮帶接觸的點(diǎn)，所以a、b兩點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等；由于a、c是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則a、c的角速度相等，三點(diǎn)角速度的關(guān)系是 acb，據(jù)vr可知c點(diǎn)線(xiàn)速度最大，選項(xiàng)B、C正確,自我檢測(cè),3(圓周運(yùn)動(dòng)的周期性)如圖545所示，半徑為R的水平圓板正在以 過(guò)中心O的豎直線(xiàn)為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).從圓板中心O點(diǎn)正上方高h(yuǎn)處水平拋出一小球， 此時(shí)半徑OB恰好與初速度方向一致，要使小球正好落在B點(diǎn)，求小球的 初速度v0和圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.,圖545,自我檢測(cè),