[K12学习]安徽省潜山县高中物理《5.4圆周运动及其应用》导学案(1)(无答案)新人教版必修2
高中物理必修2--5-4圆周运动导学案讲课讲稿
5.4《圆周运动》导学案黄梅二中高一物理组【学习目标】1、知道什么是匀速圆周运动2、理解什么是线速度、角速度和周期3、理解线速度、角速度和周期之间的关系【重点】理解线速度、角速度和周期以及它们之间的关系【难点】对匀速圆周运动是变速运动的理解【学案导学】一、圆周运动在物理学中,把质点的运动轨迹是的运动叫做圆周运动。
思考与讨论:1.自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。
哪些点运动得更快些?2.两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?二、线速度1、定义:质点做圆周运动通过的和的比值叫做线速度的大小。
2、定义式:3、单位:3、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿三、匀速圆周运动1、定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
2、注意:匀速圆周运动是一种加速运动四、角速度1、定义:质点所在的半径叫做角速度。
2、定义式: (注:采用弧度制)3、单位:说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。
五、周期,频率,转速训练题1:做匀速圆周运动的物体,线速度不变,时刻在变,线速度是(恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速的含义是2:对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是:()A、相等的时间里通过的路程相等B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、相等的时间里转过的角度相等E、相等的时间里平均速度相同3:自行车车轮转速为120r/min,车轮半径为35cm,则自行车车轮的周期.角速度是多少,前进的速度多大?d c b ωωω==ca v v =思考与讨论:线速度、角速度与周期的关系?线速度与角速度的关系?六、二个重要的结论(1)同一传动各轮边缘上线速度相等 (2)同轴转动轮上各点的角速度相等巩固练习:1、关于物体做匀速圆周运动的速度,下列说法中正确的是 ( ) A .速度的大小和方向都不变B .速度的大小和方向都改变C .速度的大小改变,方向不变D .速度的大小不变,方向改变2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度,下列说法正确的是( ) A .半径一定,角速度与线速度成反比B .半径一定,角速度与线速度成正比C .线速度一定,角速度与半径成正比D .角速度一定,线速度与半径成反比3、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为20m 的圆周运动的弧长为100m,求: (1)线速度 (2)角速度 (3)周期4、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r 、2r 、4r ,b 点到圆心的距离为r ,求图中a 、b 、c 、d 各点的线速度之比、角速度之比。
高中物理 5.4圆周运动导学案 新人教版必修
高中物理 5.4圆周运动导学案新人教版必修5、4圆周运动导学案命制学校:沙市五中命制教师:学习目标:1、知道匀速圆周运动的定义,理解线速度、角速度和周期的概念,会用公式进行计算、2、理解线速度、角速度、周期之间的关系3、理解匀速圆周运动是变速运动。
学习重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系、学习难点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系、学法指导:实验探究法、讨论交流与练习法知识链接1、生活中常见圆周运动的实例。
自主学习一、描述圆周运动的物理量1、线速度(1)线速度大小:做圆周运动的物体通过的________与________的比值,叫作线速率的大小,即线速率、公式v=________,单位m/s、(2)线速度的方向为圆弧的________、(3)物理意义:描述质点沿圆周运动的________、(4)当所取时间间隔Δt很小时,v即为________________、2、角速度(1)做圆周运动的物体与圆心的连线在Δt时间内________________与____________的比值,叫作角速度,公式ω=、(2)物理意义:描述质点绕圆心转动的________、(3)角速度的单位:在国际单位制中应为________,符号rad/s、匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动、3、周期:做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的________用T表示,单位:秒、4、频率:周期的倒数叫作频率,符号f,单位________、5、转速:做圆周运动的物体,在________所转过的________、用n表示,常用单位有转/分,符号r/min、二、匀速圆周运动的特点1、匀速圆周运动:线速度大小________的圆周运动、2、线速度________处处相等,方向____________,它是一种________运动而________保持不变、三、线速度、角速度、周期间的关系1、线速度与角速度的关系式________,角速度与周期的关系式________________、2、线速度与周期的关系v=________、3、周期与转速的关系T=________,其中转速n的单位为r/s、合作探究一、圆周运动的性质和特征1、圆周运动的性质圆周运动一定是变速运动,因为速度是矢量,只要方向改变就说明速度发生了变化,而圆周运动的速度方向时刻改变,所以圆周运动一定是变速运动,做圆周运动的物体一定具有加速度,它受的合力一定不为零、2、匀速圆周运动(1)定义:物体沿圆周运动,并且线速度大小处处相等的运动、(2)特点:线速度大小恒定、角速度、周期和频率都是恒定不变的、(3)性质:是线速度大小不变,而线速度方向时刻在变化的变速曲线运动、典例1 对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( )A、相等的时间里通过的路程相等B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相等D、相等的时间里转过的角度相等巩固练习1 关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A、匀速圆周运动是匀速运动B、匀速圆周运动是变速运动C、匀速圆周运动的线速度不变D、匀速圆周运动的角速度不变2、线速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为2πr,所以有v=、上式表明,只有当半径相同时,周期小的线速度大,当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以,周期与线速度描述的快慢是不一样的、3、角速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体,在一个周期内半径转过的角度为2π,则有ω=、上式表明,角速度与周期一定成反比,周期大的角速度一定小、4、考虑频率f则有ω=2πf,v=2πfr、5、频率f与转速n的关系为f=n、其中转速n的单位为r/s、以上各物理量关系有v=ωr=r=2πfr=2πnr、6、两个常用的结论(1)同一转盘上各点的角速度相同、如下图①、(2)皮带传动(不打滑)和齿轮传动情况下轮的边缘各点线速度大小相等,如图②、③所示、典例2 如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动、已知其半径为0、5 m,周期为4 s,求环上P点和Q点的角速度大小和线速度大小、巩固练习2 关于静止在地球上物体,随地球自转的角速度、线速度的大小,下列说法中正确的是( )A、在赤道上的物体线速度最大B、在两极的物体线速度最大C、在赤道上的物体角速度最大D、在北京和上海的角速度一样大典例3 如图所示的皮带传动装置(传动皮带是绷紧的且运行过程中不打滑)中,主动轮O1的半径为r1,从动轮O2有大小两轮固定在一个轴心O2上,半径分别为r3、r2,已知r3=2r1,r2=1、5r1,A、B、C分别是三个轮边缘上的点,则当整个传动装置正常工作时,A、B、C三点的角速度之比为________,线速度之比为________,周期之比为________、巩固练习3 如图所示,半径为0、1 m的轻滑轮,通过绕在其上的细线与重物相连,若重物由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速下落,则当它下落高度为1 m 时,滑轮转动的角速度多大?。
54圆周运动(导学案).docx
§ 5> 4圆周运动【学习目标】1、理解描述圆周运动的物理量2掌握描述圆周运动的物理量Z间关系式并能应用【重难点】重点:L对描述圆周运动的物理最:线速度、角速度、周期的理解与掌握2对描述圆周运动的物理最之间关系式的推导与应用难点:传动装置问题的解决预习案【自主学习】------ 大胆试(一)圆周运动问题一:生活中有许多不同的圆周运动?以口行车的运动为例,你能找出多少不同的圆周运动?哪些点运动得快(~)描述圆周运动的物理量1.线速度是描述物体沿_____________ 运动快慢的物理量,等于做圆周运动的物体通过的__________ 与____________ 的比值,定义式为: ________ ,单位: ________ ,是________ 量, 方向:_______________ O2.角速度是描述物体绕圆心_______ 快慢的物理量,等于连结运动质点和圆心连线转过的_____ 与___ 的比值,定义式为:3= ______________ ,单位: _________ 。
也是________ 量。
3.如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小____________ 相等或角速度_________ ,这种运动叫做匀速圆周运动,匀速圆周运动是____________ 速运动。
匀速是指 ____________ 不变,或_______ 不变。
4.________________________________ 做匀速圆周运动的物体,转过 ____________ 所用的时间叫做周期,公式T= __________________ ,单位:______ :物体单位时间内所转过的____________ 叫转速,单位:________ 。
5.线速度和角速度的关系式是__________ ,线速度和周期的关系式是 ___________ ,角速度和周期的关系式是___________ ,角速度和转速的关系式是 ___________ 。
高一物理导学案5.4圆周运动导学案
5.4 《圆周运动》导学案【学习目标】1、理解描述圆周运动的物理量2、掌握描述圆周运动的物理量之间关系式并能应用【重难点】重点:1.对描述圆周运动的物理量:线速度、角速度、周期的理解与掌握2.对描述圆周运动的物理量之间关系式的推导与应用难点:传动装置问题的解决课前预习案【自主学习】------大胆试(一)圆周运动问题一:生活中有许多不同的圆周运动?以自行车的运动为例,你能找出多少不同的圆周运动?哪些点运动得快。
(二)描述圆周运动的物理量1、线速度定义:大小:方向:物理意义:线速度的实质:2、角速度定义:大小:方向:物理意义:物理学中角度的国际单位:符号:角速度的单位:问题二:教材P18问题与练习第1题和第2题第1题第2题3、转速与周期做圆周运动的物体叫周期,符号单位做圆周运动的物体叫转速,符号单位做圆周运动的物体叫频率,符号单位三者中任两者的关系是总结:描述圆周运动的物理量有那些?分别从什么角度描述了圆周运动?(三)匀速圆周运动1、定义:2、运动特点:线速度角速度周期3、运动性质:匀速圆周运动是运动。
(四)线速度、角速度、周期之间的关系一物体做半径为r的匀速圆周运动1、它运动一周的时间叫,用T表示。
它在一个周期内转过的弧长为,由此可知它的线速度为。
2、一个周期内转过的角度为,角速度为。
3、线速度和角速度的关系:v=ωr(1)试一试推导这个关系式(相信自己,你将战无不胜!)(2)对这个关系式的理解:当一定时,ω与r成比当一定时,v与ω成比当一定时,v与r成比课堂探究案【合作探究】------我参与1.—个物体以角速度ω做匀速圆周运动时.下列说法中正确的是:( )A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小2、由于地球自转,新疆乌鲁木齐市和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较()A.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大C.两地物体的角速度、线速度一样大D.两地物体的角速度一样大,广州处物体的线速度较大3、一汽车发动机的曲轴每分钟转2400周,求:(1)曲轴转动的周期与角速度;(2)距转轴0.2m的点的线速度。
高中物理5.4圆周运动导学案新人教版必修
高中物理5.4圆周运动导学案新人教版必修找准方向备注1、知道什么是匀速圆周运动、、知道线速度的物理意义、定义式、矢量性、、知道角速度的物理意义、定义式及单位、2、了解转速和周期的意义、掌握线速度和角速度的关系、自我构建快乐无限1、如何描述匀速圆周运动的快慢?2、角速度大,线速度一定大吗?3、匀速圆周运动是匀速运动吗?1、描述圆周运动的物理量(1)线速度①物理意义:描述质点沿圆周运动的___________、②线速度的大小计算公式_____________、③线速度的方向:_______________、注意:线速度是做圆周运动的瞬时速度,是矢量,不仅有大小、而且有方向,且方向时刻改变、(2)角速度①物理意义:______________________②公式_________________,单位_________(3)周期、频率、转速①周期:做圆周运动的物体运动______________叫周期、符号:__________,单位:_________②频率:周期的倒数叫频率、符号:__________,单位:__________③转速:做圆周运动的物体__________沿圆周绕圆心转过的__________叫转速、符号__________单位__________、2、匀速圆周运动(1)定义:物体沿圆周运动并且____________处处相等,这种运动叫匀速圆周运动、(2)匀速圆周运动的性质是____________的曲线运动、3、线速度、角速度、周期间的关系线速度和周期的关系式__________,角速度和周期的关系式__________,线速度与角速度的关系式__________,周期与频率的关系式__________、【例1】XXXXX:做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小、合作探究携手共进思考:同轴和同皮带上的点,线速度和角速度有何关系?由皮带传动问题理解公式v=ωr【例2】、如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,求:⑴A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB= ωB∶ωC= ⑵A、B、C三点的线速度大小之比v A∶vB= vB∶vC= 拓展提升学以致用巩固练习两种传动装置【例3】、在如图所示的传动装置中,已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍,A、B分别在边缘接触,形成摩擦传动,接触点无打滑现象,B 为主动轮,B转动时边缘的线速度为v,角速度为ω,求:(1) 两轮转动周期之比; (2)A轮边缘上点的线速度的大小;(3)A轮的角速度、【例4】、如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的球,则()A、A、B两点的角速度相等B、A、B两点的线速度相等C、若θ=30,则vA∶vB=∶2D、以上答案都不对反馈检测体验成功1、关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A、匀速圆周运动是匀速运动B、匀速圆周运动是变速运动C、匀速圆周运动的线速度不变D、匀速圆周运动的角速度不变2、一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是 ( )A、轨道半径越大线速度越大B、轨道半径越大线速度越小C、轨道半径越大周期越大D、轨道半径越大周期越小3、质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A、线速度越大,周期一定越小B、角速度越大,周期一定越小C、转速越大,周期一定越小D、圆周半径越小,周期一定越小4、如图所示,球体绕中心线OO’转动,则下列说法中正确的是( )A、A、B两点的角速度相等B、A、B两点的线速度相等C、A、B两点的转动半径相等D、A、B两点的转动周期相等5、在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。
5.4圆周运动导学案
班级____姓名_____5.4 圆周运动导学案(人教版必修2)执笔人:审核:高一物理备课组一、教学目标:◆知识与技能1.认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算.2.理解线速度、角速度、周期之间的关系3.理解匀速圆周运动是变速运动。
◆过程与方法1.运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题.2.体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位.◆情感、态度与价值观1.通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点.2.体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣.二、重难点预测:1.重点:线速度、角速度、周期。
掌握它们之间的联系。
2.难点:线速度、角速度和周期之间的关系。
三、学法指导:自主阅读学习法、合作学习法、探究、讲授四、自主探究:(一)你是如何理解线速度和角速度的?你觉得它线速度和你以前学的直线运动中的瞬时速度有联系吗?(二)线速度和角速度和周期都是描述圆周运动的快慢的物理量,你能找出它们之间的内在联系吗?(三)你觉得匀速圆周运动是什么样的运动?(四)砂轮转动时,砂轮上各个沙粒的线速度是否相等?角速度是否相等?(五)请同学们对自行车上的各个转动部分,围绕课本第16页“思考与讨论”中提出的问题,讨论这三个轮子上各点的运动快慢情况.六、课堂知识小结:七、巩固练习:1.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是()A.线速度不变B.角速度不变C.加速度为零D.周期不变2.关于匀速圆周运动的角速度和线速度,下列说法正确的是() A.半径一定,角速度和线速度成反比B.半径一定,角速度和线速度成正比C.线速度一定,角速度和半径成反比D.角速度一定,线速度和半径成正比。
安徽省潜山县高中物理《5.4圆周运动及其应用》导学案(1)(无答案)新人教版必修2
圆周运动及其应用(1)【学习目标】1、知道什么是匀速圆周运动,什么是线速度、角速度、周期和转速。
2、理解线速度、角速度和周期之间的关系3、能够应用匀速圆周运动的有关公式。
4、熟练分析实际圆周运动的向心力来源并应用有关公式进行向心力的计算。
5、知道什么是离心现象,会分析离心现象产生的原因。
【重点难点】1、对匀速圆周运动是变速运动的理解,线速度、角速度的理解和应用。
2、运用向心力和向心加速度公式解决圆周运动的有关问题。
【导学】一、匀速圆周运动的概念1、定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间里通过的相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
2、特点:做匀速圆周运动的物体,轨迹是__________,速度的大小_______,速度方向________,因此匀速圆周运动是变速运动。
二、描述匀速圆周运动快慢的物理量1、线速度V:(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的。
(2)大小:v= (s是t时间内通过的弧长)。
(3)方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的方向。
(4)单位: _____________。
2、角速度ω:(1)物理意义:描述质点绕圆心转动的。
(2)大小:ω = (ϕ是连接质点和圆心的半径r在t时间内转过的角度)。
(3)单位:_____________。
3、周期T、频率f和转速n(1)做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫(用T表示),单位是___。
(2)做圆周运动的物体1秒钟转过的圈数叫__________(用f表示),单位是_______。
(3)周期和频率的关系:T=___________。
(4)有时用1分钟转过的圈数来描述物体的转动快慢,叫转速,单位是r/min。
4、线速度、角速度、周期之间的关系:(1)一物体做半径为r的匀速圆周运动,它在周期T内转过的弧长为_________,由此可知它的线速度为__________。
一个周期T内转过的角度为______,由此可知物体的角速度为________。
高中物理5.4圆周运动导学案无解答新人教版必修2
圆周运动【学习目标】(1)理解并记住描述圆周运动的物理量。
(2)学会解匀速圆周运动的各物理量的关系。
【自主学习】一、圆周运动的特点:一、轨迹:二、速度:二、描述圆周运动的物理量:(阅读讲义13页—15页自学思考回答下列问题)一、线速度v(1)物理意义:描述质点(2)方向:(3)大小: 思考:匀速圆周运动中线速度是怎么转变的?二、角速度ω(1)物理意义:描述质点(2)大小:(3)角速度ω单位:注意:看讲义中对弧度是如何概念的?思考练习讲义16页一、2题?3、周期和频率(1)概念:做圆周运动的物体绕圆心运动一周的时间叫周期T。
做圆周运动的物体单位时间内走的圈数叫频率f。
思考:(2)周期T与角速度ω的关系是怎么样的?:(3)角速度ω与转速n的关系:4、线速度v和角速度ω的关系:思考:砂轮转动时,砂轮上各个沙粒的线速度和角速度是不是相等??按照线速度v和角速度ω的概念试着推导他俩的关系:思考练习讲义16页第3题?【典型例题:例一、一个大轮通过皮带带动小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的3倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是大轮半径的1/3,大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q,则v Q:v P:v S= ❖ωQ:ωP:ωS= ;。
【针对训练】1.—个物体以角速度ω做匀速圆周运动时.下列说法中正确的是: ( )A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小❖二、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是:()❖A、相等的时间里通过的路程相等❖B、相等的时间里通过的弧长相等❖C、相等的时间里发生的位移相同❖D、相等的时间里转过的角度相等v Bv A❖E、相等的时间里平均速度相同3、如图—2,A、B两质点绕同一圆心沿顺时针方向做匀速圆周运动,A、B的周期别离为T1、T2,且T1<T2,在某一时刻两质点相距最近时开始计时,问何时两质点再次相距最近?(小结)解该题需要注意什么:4.地球半径R=×106m,地球赤道上的物体随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大?。
高一物理必修2 5.4《圆周运动》导学案(人教版)
课堂合作探究
一、匀速圆周运动的运动学问题
例 1、如图—1 所示,传动轮 A、B、C 的半径之比为 2:1:2,A、B
两轮用皮带传动,皮带不打滑,B、C 两轮同轴,a、b、c 三点分别
处于 A、B、C 三轮的边缘,d 点在 A 轮半径的中点。试求:a、b、c、
d 四点的角速度之比,即ω a:ω b:ω c:ω d=
重点、难 重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的
点
联系。
难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
学法指导 1.学生根据导学案,结合课本进行预习,做学案后的练习进行
自我检测,找出自己的误点.疑点.错点,做到听课”有备而
听”.
2.讲完课后,应根据老师的讲解,结合自己的理解重新完善本
效果如何
呢?
图 5-16
找到问题
4.一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上,当车厢突然制 了吗?
动时,则:( )
参与发言
A.绳的拉力突然变小
B.绳的拉力突然变大
了吗?
C.绳的拉力没有变化
D.无法判断拉力有何变化
参与合作
5、如图—3 所示的皮带传动装置中,轮 A 和 B 同轴,A、B 、C 分别 了吗?
300
(小结)该题的易错点表现在:
巩固提高
1.—个物体以角速度 ω 做匀速圆周运动时.下列说法中正确的是:
A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小
C.轨道半径越大周期越大
D.轨道半径越大周期越小
2.下列说法正确的是:( )
A.匀速圆周运动是一种匀速运动
B.匀速圆周运动是一种匀变速运动
C.匀速圆周运动是一种变加速运动
圆周运动导学案导学案
§5 .4 圆周运动导学案学习目标】1、知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动2、理解什么是线速度、角速度和周期3、理解线速度、角速度和周期之间的关系4. 能在具体的情境中确定线速度和角速度与半径的关系任务一:认识圆周运动阅读课本16 页回答问题:1.这些实例有什么共同的特点?什么是圆周运动,你能举出生活中的一些例子吗?2.你观察过自行车吗?自行车行进时,有哪些部件绕轴做圆周运动?圆心在哪儿?我们是如何描述直线运动快慢的?那么我们又如何描述圆周运动的快慢呢?任务二:线速度、角速度、转速、周期阅读课本16—17 页,回答下列问题:1、线速度2、匀速圆周运动:(1)概念:(2)运动特点:线速度大小,方向,它是运动,只是保持不变。
思考:匀速圆周运动能否说成匀速运动?3、角速度(1)定义:(2)大小:,单位:(3)物理意义:思考:有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?、转速、周期和频率1)做圆周运动的物体叫转速。
符号:单位2)做圆周运动的物体叫周期。
符号:单位2)做圆周运动的物体叫频率。
符号:单位思考与讨论:住在北京的小明与住在广州的小华都在随地球自转。
小明认为他俩转得一样快,小华认为他比小明运动的快,你认为呢?任务三:线速度、角速度、周期之间的关系回答问题:一物体做半径为r 的匀速圆周运动时则:1.它运动一周所用的时间叫,用T 表示。
它在周期T内转过的弧长为,由此可知它的线速度为。
2.一个周期T 内转过的角度为,物体的角速度为3.试推导出结论:v=ωr讨论:(1)当一定时,ω与r 成(2)当一定时,v 与r 成(3)当一定时,v 与ω成思考:物体做匀速圆周运动时, v 、、T 是否改变?任务四:要点深化皮带传动类问题1. 分析下图中,A、B 两点的线速度、角速度有什么关系?分析得到:1. 两个轮子一起绕圆心转动,则轮上各点的线速度、角速度有什么关系?分析得到:任务五、课堂应用[例1]对自行车的三个轮子的描述:(1)A、B 两点的相同;(2)B、C两点的相同;(3)B、C比A的角速度;(4)A、B比C的线速度[例2]如图所示的传动装置中,BC两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是r A=r C=2r B. 若皮带不打滑,求A、B、C 轮边缘的a、b、c 三点的角速度之比和线速度之比。
安徽省潜山县高中物理《5.4圆周运动及其应用》导学案2新人教版2 精品
圆周运动及其应用(2)【学习目标】1、掌握圆周运动解题的一般思路2、会用极限法分析圆周运动的临界问题3、会分析竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题【重点难点】1、极限法分析圆周运动的临界问题2、竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题【导学】一、解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意,确定研究对象;明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环;(2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等;(3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源;(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程。
二、用极限法分析圆周运动的临界问题1.有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点.2.若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界状态.3.若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这些极值点也往往是临界状态.三、竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管道)约束模型”.2.绳、杆模型涉及的临界问题【导练】1.关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )A .匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B .做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度C .做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动D .匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变,所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动 2.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( ) A.r 1ω1r 3 B.r 3ω1r 1 C.r 3ω1r 2 D.r 1ω1r 23.如图所示,m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮,已知该皮带轮的半径为r ,传送带与皮带轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时,A 轮每秒的转数最少是( ) A.12πgr B. g r C.gr D.12πgr4.如图所示,洗衣机脱水筒在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服( )A.受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B.所需的向心力由重力提供C.所需的向心力由弹力提供D.转速越快,弹力越大,摩擦力也越大5.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端固定在转轴O上,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为v=9gl/2,则小球的运动情况为( ) A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力6.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,然后静止释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )A.在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(m+M)gB.在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(M-m)gC.摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(m+M)gD.摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(3m+M)g7.如图6所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球A.Q受到桌面的支持力变大B.Q受到桌面的静摩擦力变大C.小球P运动的角速度变大D.小球P运动的周期变大*8.如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A、B、C的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),则瞬时速度v必须满足( )A.最小值4gr B.最大值6gr C.最小值5gr D.最大值7gr9.如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R 的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切.质量为m 的小球以大小为v 0的初速度经半圆槽轨道最低点B 滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C 后落回到水平面上的A 点.(不计空气阻力,重力加速度为g )求:(1)小球通过B 点时对半圆槽的压力大小;(2)A 、B 两点间的距离; (3)小球落到A 点时的速度方向.10.如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A 和B 水平放置,两轮半径R A =2R B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘放置的小木块恰能相对静止在A 轮边缘上.若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮也静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( ) A.R B 4 B.R B 3 C.R B2D .R B 11.如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球P 和Q 可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接(图中未画出),m P =2m Q 当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时( )A .两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用B .P 球受到的向心力大于Q 球受到的向心力C .r P 一定等于r Q2D .当ω增大时,P 球将向外运动*12.如图所示,用一根长为l =1 m 的细线,一端系一质量为m =1 kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为F T .(g 取10 m/s 2,结果可用根式表示)求:(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?。
高中物理 5.4 圆周运动导学案 新人教版必修
高中物理 5.4 圆周运动导学案新人教版必修5、4 圆周运动【学习目标】1、知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动2、知道线速度的物理意义,认识匀速圆周运动线速度的方向和特点3、知道角速度的物理意义,掌握线速度和角速度的关系4、了解转速和周期的意义【重点难点】重点:线速度和角速度的物理意义,匀速圆周运动线速度的方向和特点难点:掌握线速度和角速度的关系【课前预习】【课堂探究】探究一、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期,阅读课本16-18页,回答问题:我们是如何描述直线运动的快慢的?(速度)这种圆周运动如何描述呢?(学生分组讨论)1、线速度(1)定义:(2)方向: (3)大小: 单位:单位符号(4)物理意义:描述质点2、匀速圆周运动(1)匀速圆周运动:(2)运动特点:线速度的大小,方向,它是运动,而只是保持不变。
思考讨论:匀速圆周运动能否说成匀速运动?3、角速度(1)定义:(2)大小: 单位:单位符号(3)物理意义:描述质点有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?4、周期和频率(1)做圆周运动的物体叫周期。
符号:单位:做圆周运动的物体叫频率。
符号:单位:做圆周运动的物体叫转速。
符号:单位:(2)周期与频率的关系:讨论:住在北京的小明与住在广州的小华都在随地球自转。
小明认为他俩转得一样快,小华认为他比小明运动的快,你认为呢?探究二、线速度、角速度、周期之间的关系阅读课本,回答问题:一物体做半径为r的匀速圆周运动(1)它运动一周所用的时间叫,用T表示。
它在周期T内转过的弧长为,由此可知它的线速度为。
(2)一个周期T内转过的角度为,物体的角速度为。
试推导出结论讨论与T的关系,与f的关系,与n的关系1)当一定时,与r成2)当一定时,v与r成3)当一定时,v 与成【课堂训练】1、对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是( )A线速度不变B、线速度的大小不变C、角速度不变D、周期不变2、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为3:2,周期之比是1:2,则()A、甲与乙的线速度之比为1:2B、甲与乙的线速度之比为3:1C、甲与乙的角速度之比为2:1D、甲与乙的角速度之比为1:23地球绕太阳公转的运动可以近似地看做匀速圆周运动、地球距太阳约1、5lO8 km,地球绕太阳公转的角速度是多大?线速度是多大?补充:皮带传动类问题(分组讨论)1、分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?分析得到:2、分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?分析得到:探究三、如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB、若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比、【课后巩固】1、下列说法中正确的是( )A、曲线运动一定是变速运动。
高中物理必修二5.4《圆周运动》教案
5.4圆周运动【教学目标】1.知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动,理解匀速圆周运动是变速运动.2. 知道线速度、角速度的物理意义、定义式,知道匀速圆周运动线速度的特点.3. 知道的物理意义、定义式及单位,了解转速和周期的意义.4.通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识.能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系.掌握线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T.【教学重、难点】1.线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系.2.理解线速度、角速度的物理意义.【课时分配】1课时【教具准备】细线、小球、多媒体课件、投影仪【教学设计】课前预学1.线速度(1)物理意义:描述质点(2) 方向:(3) 大小:(4)单位:2.角速度(1)物理意义:描述质点(2)大小:(3)单位:(4)转速是指:3.线速度、角速度和周期之间的关系(1)定义:做圆周运动的物体叫周期.(2)线速度与周期的关系:(3)角速度与周期的关系:(4)线速度与角速度的关系:.4.下列说法中正确的是( )A. 曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.匀速圆周运动就是速度不变的运动D.匀速圆周运动就是角速度不变的运动【预学疑难】课内互动一、导入新课教师活动:先请同学观看下列物体所做的曲线运动,并注意观察它们运动的轨迹特点.第一个:老师用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动;第二个:课件展示同学们熟悉的生活中的一些圆周运动:如钟表指针的运动;转动的电风扇上各点的运动;计算机读写数据时硬盘的盘片;蒸汽机工作时转轮的运动.学生活动:学生可能答它们的轨迹是一个圆.教师活动:这就是我们今天要研究的圆周运动.点评:此过程的方法特点是充分调动学生的感性认识,借助于实验和多媒体课件等直观手段,激发学生的学习兴趣.二、进行新课师生互动:同学们还见过或经历过哪些圆周运动?继续请学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例(把物理学与学生的生活实践联系起来)学生活动:学生1:行驶中的汽车轮子.学生2:游乐场里的“摩天轮”.学生3:自行车上的各个转动部分.……教师活动:问题1:同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点,哪些运动得较慢?哪些运动得更快?问题2:我们应该如何比较它们运动的快慢呢?下面就请同学们对自行车上的各个转动部分,出示投影,围绕课本第13页“思考与讨论”中提出的问题,前后每四人一组进行讨论.师生互动:有学生认为小齿轮、后轮上各点运动的快慢一样,因为它们是一起转动的;有学生认为大齿轮、小齿轮钟表指针的运动 电风扇上各点的运动 读写数据时硬盘的盘片 蒸汽机转轮的运动各点运动的快慢一样,因为它们是用链条连在一起转动的,等等.教师活动:你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的?老师听取学生的发言,针对学生的不同意见,从思考的角度出发,通过与直线运动快慢描述的对比,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量——线速度的学习上来.点评:让学生最大限度地发表自己的见解,教师不必急于纠正学生回答中可能出现的错误,要给学生创造性发表见解的机会,创设问题情境,拓宽思考问题的空间,保护学生的学习积极性.1.线速度教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义?下面就请同学们自主学习课本第13至14页上有关线速度的内容.给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习.(出示课件)阅读提纲(1)线速度的物理意义;(2)线速度的定义(和直线运动中速度定义的比较);(3)线速度的定义式;(4)线速度的瞬时性;(5)线速度的方向;(6)匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?学生活动:学生在老师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组进行讨论、交流,形成共识.教师活动:展示知识点并点评、总结:(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.(2)定义:质点做圆周运动通过的弧长△l 和所用时间△t 的比值叫做线速度.(比值定义法)(这里是弧长,而直线运动中是位移)(3)大小:v=△l/△t ,单位:m/s(△l 是弧长,非位移).(4)当选取的时间△t 很小很小时(趋近零).弧长△l就等于物体在△t 时间内的位移,定义式中的v ,就是直线运动中学过的瞬时速度了. (5)方向:在圆周各点的切线上.如右图,火星沿砂轮的切线飞出.(6)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变.是大小方向都不变,二者并不相同.结论:匀速圆周运动是一种变速运动.因为线速度的方向时刻在改变,但线速度的大小是不变的.(如图,在匀速转动的皮带传动轮中,轮子边缘各点的线速度大小与皮带传动的速度大小相等.)2.角速度教师活动:教师出示课件展示手表指针的转动,提出问题:(1)根据线速度的定义,请你比较手表指针中点和端点线速度的大小.(2)同一根指针上不同的点,其线速度大小却不一样,而它们是应该有共同点的.因此这就需要我们去思考:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其他方法?给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习.(出示课件)阅读提纲(1)角速度的物理意义;(2)角速度的定义;(3)角速度的定义式.点评:要让学生体会一个新的物理量的引入,不是凭科学家的想象,而是研究问题的实际需要.学生活动:学生1:角速度能把同一物体上各点做圆周运动的共同点反映出来.学生2:角速度大反映了物体转动的快慢……教师活动:教师投影知识点并点评、总结:(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢.(2)定义:在匀速圆周运动中.连接运动质点和圆心的半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比值,就是质点运动的角速度.(3)定义式:ω=△θ/△t.3. 角速度的单位教师活动:每接触一个新的物理量.我们都要关心它的物理单位是什么.那么线速度的单位是米/秒,角速度的单位又是什么呢?下面就请同学们自主学习课本第14页上有关角速度的单位的内容.(出示课件)阅读提纲:(1)怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?(2)国际单位制中,角速度的单位是什么?(3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?学生活动:学生在老师的指导下.自主阅读,积极思考,然后每四人一组进行讨论,交流,形成共识.教师活动:投影知识点并点评、总结:(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度.弧度不是通常意义上的单位.计算时,不能将弧度带进算式中.(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度/秒(rad/s).(3)这一句话是错误的,因为线速度是矢量.其方向在不断变化,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动.后一句话是正确的,因为角速度是不变的(如果有学生提出角速度是矢量吗?教师可明确说是矢量,但高中阶段不研究其方向,而不能违背科学说角速度是标量).教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?下面请同学们阅读教材第15页的有关内容,掌握转速和周期的概念.学生活动:自主学习教材指定内容.教师归纳:(1)做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期,用T 表示.单位为s(秒),周期是标量,只有大小.周期的意义:定量描述匀速圆周运动的快慢.周期长说明运动得慢,周期短说明运动得快.质点做匀速圆周运动时,周期恒定不变.(2)做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数叫转速,常用符号n 表示.在国际单位制中单位为r /s (转每秒);常用单位为r /min (转每分).1 r /s=60 r /min .转速是标量,只有大小.转速的意义:实际中定量描述匀速圆周运动的快慢,转速高说明运动得快,转速低说明运动得慢.质点作匀速圆周运动时,转速恒定不变.4.线速度与角速度的关系教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?下面请同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义,推导出线速度和角速度的关系r v ω=.学生们结合课本的推导方法得出两者之间的关系后,教师再用投影片出示思考题.学生活动:完成思考题填空.一物体做半径为r 的匀速圆周运动,它运动一周所用的时间叫 周期 ,用T 表示.它在周期T 内转过的弧长为 2πr ,由此可知它的线速度为2πr /T .一个周期T 内转过的角度为2π ,物体的角速度为 2π/T .通过思考题总结得到: T r v π2=, T πω2=,可以得到r v ω=师生互动:讨论r v ω=(1)当v 一定时,ω与r 成反比;(2)当ω一定时,v 与r 成正比;(3)当r 一定时,v 与ω成正比;点评:通过推导,加深对所学知识的理解,掌握知识间的联系.到此,教师还需引导学生进一步思考;以上都能描述圆周运动快慢的线速度、角速度、转速和周期,除了有以上的联系外,还有没有不同的地方?如果学生通过讨论发现周期这一概念更能突显出圆周运动的周期性和重复性,将使学生对圆周运动有进一步的认识.三、典型例题例1.分析下图中,A 、B 两点的线速度有什么关系?解析:主动轮通过皮带、链条、齿轮(见投影的实物图)等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等.例2.分析右图绕O 转动的转盘上A 、B 、C 各点的角速度有什么关系? 解析:同一轮上各点的角速度相同.【拓展】如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连,它们的半径之比是1∶2∶3.A 、B 、C 分别为轮子边缘上的三点,那么三点线速度之比v A ∶v B ∶v C = ;角速度之比ωA ∶ωB ∶ωC = ;转动周期之比T A ∶T B ∶T C =解析:本题讨论皮带传送装置线速度、角速度和周期之间的关系问题.因此首先要抓住传动装置的特点,结合上面例题可知:同轴传动的是角速度相等,皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等,再利用r v ω=找关系.由图可知,A 、B 两点线速度相等,A 、C 两点角速度相等.又r v ω=,可得C A c A r r v v ωω==31,所以v A ∶v B ∶v C =1∶1∶3;又可得B A B A r v r v //=ωω=12,有ωA ∶ωB ∶ωC =2∶1∶2;因T =ωπ2,则T A ∶T B ∶T C =1∶2∶1.答案:1∶1∶3;2∶1∶2;1∶2∶1点评:在分析传动装置的各物理量之间的关系时,要首先明确什么量是相等的,什么量是不等的.通常情况下,同轴的各点角速度ω、转速n 、周期T 相等,而线速度v=ωr 与半径成正比.在认为皮带不打滑的情况下,传动皮带与和皮带连接的轮子的边缘的各点的线速度大小相等,而角速度ω=v/r 与半径r 成反比.齿轮啮合装置同样边缘的各点的线速度大小相等.四、课堂小结师:请同学们在笔记本上根据前面的共同研究和自己的理解概括总结本节课的内容. 交流与讨论:将一同学的小结投影出来,请其他同学评价小结内容.师:请同学们认真总结概括本节内容,比较投影出的小结和自己小结的优、缺点,看谁的更好,好在什么地方,并把自己的体会写下来.五、板书设计5.5 圆周运动一、描述匀速圆周运动的有关物理量1.线速(1)定义:做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值(2)公式:v=△l/△t单位:m/s(s是弧长.非位移)(3)物理意义:2.角速度(1)定义:做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值(2)公式:ω=△θ/△t.(3)单位:rad/s(4)物理意义:3.转速和周期二、线速度,角速度、周期间的关系①T rvπ2=;②Tπω2=;③ωrv=六、随堂检测1.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是 ( ) A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小2.如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是()A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点线速度相等C.A、B两点的转动半径相同D.A、B两点的转动周期相同3.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动.下列关系中正确的有()A.时针和分针角速度相同B.分针角速度是时针角速度的12倍C.时针和分针的周期相同D.分针的周期是时针周期的12倍课后提升1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是()A.相等的时间里通过的路程相等B.相等的时间里通过的弧长相等C.相等的时间里发生的位移相同D.相等的时间里转过的角度相等2.做匀速圆周运动的物体,下列不变的物理量是( )A .速度B .速率C .角速度D .周期3.关于角速度和线速度,说法正确的是( )A .半径一定,角速度与线速度成反比B .半径一定,角速度与线速度成正比C .线速度一定,角速度与半径成正比D .角速度一定,线速度与半径成反比 4.如图所示,一个球绕中心线OO ′以ω角速度转动,则( )A .A 、B 两点的角速度相等B .A 、B 两点的线速度相等C .若θ=30°,则v A ∶v B =3∶2D .以上答案都不对5.关于角速度和线速度,说法正确的是( )A .半径一定,角速度与线速度成反比B .半径一定,角速度与线速度成正比C .线速度一定,角速度与半径成正比D .角速度一定,线速度与半径成反比6. 半径为R 的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人站在盘边P 点上,随盘转动.他想用枪击中在圆盘中心的目标O ,若子弹速度为v0,则( )A .枪应瞄准目标O 射击B .枪应瞄准PO 的右方偏过θ角射击,而cos θ=ωR /v 0C .枪应向PO 左方偏过θ角射击,而ta nθ=0v R ω D .枪应向PO 左方偏过θ角射击,而sin θ=ωR /v 07.做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径是20 m的圆周运动了100 m,则其线速度大小是 m/s ,周期是 s,角速度是 rad/s8.A 、B 两质点分别做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的弧长之比sA ∶sB =2∶3,而转过的角度之比φA ∶φB =3∶2,则它们的周期之比TA ∶TB = ;角速度之比ωA ∶ωB = ;线速度之比vA ∶vB = ,半径之比RA ∶RB = .9.一半径为10cm 的转轮,每秒转5圈,则该转轮周期T 为 s,在转轮的边沿处某点A 的角速度为 rad/s ,线速度为 m/s.10.如图所示,直径为d 的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a 、b 两个弹孔,已知aO 、bO 夹角为ϕ,求子弹的速度.思考:若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时”去掉,子弹的速度又如何?】11.如图所示,半径为R 的圆轮在竖直面内绕O 轴匀速转动,轮上a 、b 两点与O 点的连线相互垂直,a 、b 两点均粘有一小物体,当a 点转至最低位置时,a 、b 两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上.(1)试判断圆轮的转动方向;(2)求圆轮转动的角速度的大小·12.如图是测定子弹速度的装置,两个薄圆盘分别装在一个迅速转动的轴上,两盘平行,若圆盘以转速n=3600r/min 旋转,子弹以垂直圆盘方向射来,先打穿第一个圆盘,再打穿第二个,测定两盘相距1m ,两盘上被子弹穿过的半径夹角15°,则子弹的速度最大为多少?参考答案:【课前预学】1.(1)沿圆周运动的快慢(2)在圆周各点的切线上(3)v=△l/△t (4)米/秒(m/s )2.(1)转过的圆心角的快慢(2)ω=△θ/△t (3)弧度/秒(rad /s)(4)物体单位时间里所转过的圈数3.(1)转过一周所用的时间(2)T r v π2=(3)T πω2=(4)r v ω=4.AD【随堂检测】1.A 2.AD 解析:因为A 、B 同轴转动,所以角速度相同,周期相同.由于转动半径不同,由r v ω=可知线速度不同. 3.B【课后提升】1.ABD 2.BCD 3.B 4.AC 5.B 6.D7.10 12 56 8. 2∶3 3∶2 2∶3 4∶9 9.0.2 31.4 3.1410. 解析:子弹从a 穿入圆筒到从b 穿出圆筒,圆筒转过的角度为π-φ,则子弹穿过ωϕπ-=t在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d ,则子弹的速度为 ϕπω-==d t d v11.逆时针转动、 ω=12.v =1440m/s。
高中物理5.4圆周运动导学案
第五章曲线运动第4节圆周运动【学习目标】1.知道什么是匀速圆周运动;2.知道线速度的物理意义、定义式、矢量性及特点;3.知道角速度的物理意义、定义式及单位;4.掌握线速度、角速度、半径和周期间的关系。
【重点、难点】重点:理解线速度、角速度和周期之间的关系及应用。
难点:理解线速度、角速度的物理意义;理解匀速圆周运动是变速曲线运动。
预习案【自主学习】1.描述圆周运动的物理量〔1〕线速度①线速度的大小:做圆周运动的物体通过的_______与________的,叫做线速度的大小,即线速率。
②物理意义:描述质点沿圆周运动的___________。
③线速度的大小计算公式:_____________。
④线速度的方向:_______________。
注意:线速度是做圆周运动的瞬时速度,是矢量。
不仅有大小而且有方向,且方向时刻改变。
〔2〕角速度①定义:在圆周运动中半径转过的_______与_______的,叫质点运动的角速度。
②物理意义:描述质点沿圆周转动的________。
③角速度的计算公式:___________,单位:__________。
〔3〕周期、频率、转速①周期:做圆周运动的物体运动______________叫周期。
符号:__________,单位:__________。
②频率:周期的倒数叫频率.符号:__________,单位:__________。
③转速:做圆周运动的物体__________所转过的__________叫转速。
符号:__________,单位:__________。
匀速圆周运动〔1〕定义:物体沿圆周运动并且____________处处相等,这种运动叫匀速圆周运动 .〔2〕匀速圆周运动的性质是____________的曲线运动。
线速度、角速度、周期间的关系1〕线速度和周期的关系式__________。
2〕角速度和周期的关系式__________。
3〕线速度与角速度的关系式__________。
高中物理 5.4 圆周运动第1课时导学案新人教版必修
高中物理 5.4 圆周运动第1课时导学案新人教版必修5、4 圆周运动第1课时导学案(无答案)新人教版必修2第课时课题名称时间第周星期课型新授课主备课人吴俊峰目标1、掌握线速度、角速度、周期之间的关系,会用相关公式求解分析实际问题2、知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系、并会用来分析实际问题重点知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系、并会用来分析实际问题易错问题:v、ω、r之间关系的应用、我的问题难点知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系、并会用来分析实际问题易错问题:v、ω、r之间关系的应用、[自主学习1、什么是线速度?表达式是什么?2、什么是角速度?表达式?精讲互动一、圆周运动中各物理量之间的关系1、v、T、r的关系:物体在转动一周的过程中,通过的弧长Δs=2πr,用时为T,则v=Δs/Δt=2πr/T、2、ω、T的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度Δθ=2π,用时为T,则ω=Δθ/Δt=2π/T、3、ω、n的关系:物体在1秒内转过n圈,1圈转过的角度为2π,则1秒内转过的角度Δθ=2πn,即ω=2πn、4、v、ω、r的关系:v=ωr、二、对公式v=ωr的进一步理解线速度v和角速度ω都可以用来描述圆周运动的快慢,公式v=ωr反映了它们和半径之间的关系、1、r一定时,v∝ω举例:(1)齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大,角速度和线速度都随之增大、(2)骑自行车时,车轮转得越快,角速度就越大,车轮边缘上各点的线速度就越大、2、ω一定时,v∝r举例:时钟上的分针转动时,各质点的角速度相同,但分针上离圆心越远的点,r越大,v也就越大、三、置中各物理量间的关系:传动的几种情况(1)皮带传动(线速度大小相等)(2)同轴传动(角速度相等)(3)齿轮传动(线速度大小相等)(4)摩擦传动(线速度大小相等)皮带传动装置中的两个结论(1)同轴的各点角速度、转速、周期相等,线速度与半径成正比、(2)在不考虑皮带打滑的情况下,皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等,而角速度与半径成反比、达标训练1、关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )A、匀速圆周运动是匀速运动B、匀速圆周运动的速率不变C、匀速圆周运动在任何相等时间里,质点的位移都相同D、匀速圆周运动在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等2、关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )A、是线速度不变的运动B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、是线速度大小不变的运动3、关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A、匀速圆周运动是匀速运动B、匀速圆周运动是变速运动C、匀速圆周运动的线速度不变D、匀速圆周运动的角速度不变4、做匀速圆周运动的物体,10S内沿半径是20M的圆周运动100M,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小。
安徽省潜山县高中物理《万有引力与航天》导学案(1)(无答案)新人教版必修2
万有引力与航天(1)【学习目标】1、掌握开普勒三定律内容;理解万有引力定律的内容及公式使用条件2、掌握万有引力公式的应用 【重点难点】1、万有引力与重力的区别与联系2、万有引力公式的应用 【导学】 一、开普勒三定律速率所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的1.内容(1)自然界中任何两个物体都相互吸引。
(2)引力的方向在它们的连线上。
(3)引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比。
2.表达式:F =G m 1m 2r2,其中G 为引力常量,G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,由卡文迪许扭秤实验测定。
说明:(1)引力常量G :G =6.67×10-11N·m 2/kg 2;其物理意义为:两个质量都是1 kg 的质点相距1 m 时,相互吸引力为6.67×10-11N 。
(2)距离r :公式中的r 是两个质点间的距离,对于质量均匀分布的球体,就是两球心间的距离。
3.适用条件(1)万有引力定律的公式适用于计算质点间的相互作用,当两个物体间的距离比物体本身大得多时,可用此公式近似计算两物体间的万有引力。
(2)质量分布均匀的球体间的相互作用,可用此公式计算,式中r 是两个球体球心间的距离。
(3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式计算,式中的r 是球体球心到质点的距离。
三、万有引力定律的应用1.计算天体的质量 (1)地球质量的计算①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即mg =G Mm R2。
②结论:M =gR 2G,只要知道g 、R 的值,就可计算出地球的质量。
(2)太阳质量的计算①依据:质量为m 的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即G Mm r 2=4π2mr T2。
②结论:M =4π2r 3GT2,只要知道行星绕太阳运动的周期T 和半径r 就可以计算出太阳的质量。
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圆周运动及其应用(1)
【学习目标】
1、知道什么是匀速圆周运动,什么是线速度、角速度、周期和转速。
2、理解线速度、角速度和周期之间的关系
3、能够应用匀速圆周运动的有关公式。
4、熟练分析实际圆周运动的向心力来源并应用有关公式进行向心力的计算。
5、知道什么是离心现象,会分析离心现象产生的原因。
【重点难点】
1、对匀速圆周运动是变速运动的理解,线速度、角速度的理解和应用。
2、运用向心力和向心加速度公式解决圆周运动的有关问题。
【导学】
一、匀速圆周运动的概念
1、定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间里通过的相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
2、特点:做匀速圆周运动的物体,轨迹是__________,速度的大小_______,速度方向________,因此匀速圆周运动是变速运动。
二、描述匀速圆周运动快慢的物理量
1、线速度V:
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的。
(2)大小:v= (s是t时间内通过的弧长)。
(3)方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的方向。
(4)单位: _____________。
2、角速度ω:
(1)物理意义:描述质点绕圆心转动的。
(2)大小:ω = (ϕ是连接质点和圆心的半径r在t时间内转过的角度)。
(3)单位:_____________。
3、周期T、频率f和转速n
(1)做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫(用T表示),单位是___。
(2)做圆周运动的物体1秒钟转过的圈数叫__________(用f表示),单位是_______。
(3)周期和频率的关系:T=___________。
(4)有时用1分钟转过的圈数来描述物体的转动快慢,叫转速,单位是r/min。
4、线速度、角速度、周期之间的关系:
(1)一物体做半径为r的匀速圆周运动,它在周期T内转过的弧长为_________,由此可知它的线速度为__________。
一个周期T内转过的角度为______,由此可知物体的角速度为________。
(2)由以上线速度和角速度的计算公式得线速度、角速度和半径的关系式:V=_________。
三、皮带传动中的线速度和角速度:
1、在皮带传动中,若皮带不打滑,皮带上各点以及与皮带相接触的主动轮、从动轮边缘上的各点,线速度大小相等。
2、同一轮上各点(不论是主动轮,还是从动轮),尽管转动的半径不同,但在相同时间内半径转过的角度相同,所以角速度相同。
四、向心力
1、定义:做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向的,根据力的作用效果,我们把这个力叫做__________。
2、对向心力的理解
(1)向心力不是一种特殊性质的力,是依据力的作用来命名的,任何一种性质力或它们的合力、分力都可以充当向心力。
(2)向心力的方向绐终指向圆心,所以向心力与线速度方向总是的。
因此,向心力只改变线速度的,而不改变线速度的。
3、物体做匀速圆周运动的条件:若运动物体所受到的合力大小、方向始终与它的运动方向
,那么这个物体将做匀速圆周运动。
4、向心力的大小的两种表达形式
(1)若已知角速度ω,则有F= 。
(2)已知线速度v,则有F= 。
五、向心加速度
1、定义:由向心力产生的加速度叫做___________,可知向心加速度只是加速度的一种特殊情形,
向心加速度只改变线速度的________、不改变线速度的___________。
2、大小
由牛顿第二定律F= ,可知与向心力相对应的向心力加速度公式有两个:
(1)与线速度v 有关的向心加速度公式a=________。
(2)与角速度ω有关的向心加速度公式a=_________。
3、方向:向心加速度总是指向_________。
六、常见圆周运动向心力的来源分析
1、水平面内的圆周运动
(1) 汽车转弯
(2)火车转弯
2、竖直平面内的圆周运动
(1)汽车过凸桥
(2)水流星
七、离心运动和向心运动
(1)离心运动:物体能提供的向心力小于物体做圆周运动需要的向心力,即:F 供<F 需
(2)向心运动:物体能提供的向心力大于物体做圆周运动需要的向心力,即:F 供>F 需
【导练】
1.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A .速度的大小和方向都改变
B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C .当物体所受合力全部用来提供向心力时,物体做匀速圆周运动
D .向心加速度大小不变,方向时刻改变
2.关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是( )
A .由a =v 2r
知,a 与r 成反比B .由a =ω2r 知,a 与r 成正比 C .由ω=v r
知,ω与r 成反比D .由ω=2πn 知,ω与转速n 成正比
3.如图所示,水平的木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动,从水
平位置a 沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中( )
A .
B 对A 的支持力越来越大B .B 对A 的支持力越来越小
C.B对A的摩擦力越来越小D.B对A的摩擦力越来越大
4.下列关于离心现象的说法正确的是( )
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做背离圆心的圆周运动
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将沿切线做直线运动
D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做曲线运动 5.如图所示,轮O1、O3固定在同一转轴上,轮O1、O2用皮带连接且不打滑.在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径比r1∶r2∶r3=2∶1∶1,求:
(1)A、B、C三点的线速度大小之比v A∶v B∶v C;
(2)A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC;
(3)A、B、C三点的向心加速度大小之比a A∶a B∶a C.
6.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.b、c两点的线速度始终相同
C.b、c两点的角速度比a点的大
D.b、c两点的加速度比a点的大
7.如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°,重力加速度大小为g.
(1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0;
(2)若ω=(1±k)ω0,且0<k≪1,求小物块受到的摩擦力大小和方向.
8.如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块,
求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.。