高中物理 5.4 圓周運動課件 新人教版必修2.ppt

5 4 圓周運動 教學目標 知識與技能1 認識勻速圓周運動的概念 理解線速度的概念 知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度 理解角速度和周期的概念 會用它們的公式進行計算 2 理解線速度 角速度 周期之間的關系 v r 2 r T3 理解勻速圓周運動是變速運動 過程與方法1 運用極限法理解線速度的瞬時性 掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關問題 2 體會有了線速度后 為什么還要引入角速度 運用數(shù)學知識推導角速度的單位 情感 態(tài)度與價值觀1 通過極限思想和數(shù)學知識的應用 體會學科知識間的聯(lián)系 建立普遍聯(lián)系的觀點 2 體會應用知識的樂趣 激發(fā)學習的興趣 教學重點線速度 角速度 周期的概念及引入的過程 掌握它們之間的聯(lián)系 教學難點理解線速度 角速度的物理意義及概念引入的必要性 教學方法探究 講授 討論 練習教具準備多媒體教學課件 用細線拴住的小球 實物投影儀 認識圓周運動 自行車的飛輪 輪盤 后輪中的質點都在做圓周運動 哪些點運動得更快點 一 線速度 1 定義 物體通過的弧長與所用的時間的比值 叫做圓周運動的線速度 當選取的時間 t很小很小時 趨近零 弧長就等于物體在t時刻的位移 定義式中的v 就是直線運動中學過的瞬時速度了 2 物理意義 描述質點沿圓周運動的快慢 3 方向 圓弧上該點的切線方向4 單位 m s 二 勻速圓周運動 定義 物體沿著圓周運動 并且線速度大小處處相等 即相等的時間內通過的弧長相等 這種運動叫做勻速圓周運動 思考 勻速圓周運動是不是勻速運動 勻速圓周運動只是線速度的大小不變 而線速度的方向在時刻變化 所以勻速圓周運動是變速運動 三 角速度 1 定義 在勻速圓周運動中 連接運動質點和圓心的半徑轉過 的角度跟所用時間 t的比值 就是質點運動的角速度 2 物理意義 描述物體繞圓心轉動的快慢 3 角速度的單位 1 圓心角 的大小可以用弧長和半徑的比值來描述 這個比值是沒有單位的 為了描述問題的方便 我們 給 這個比值一個單位 這就是弧度 rad 2 國際單位制中 角速度的單位是弧度 秒 rad s 練習 3600對應多少弧度 900對應多少弧度 思考題 有人說 勻速圓周運動是線速度不變的運動 也是角速度不變的運動 這兩種說法正確嗎 為什么 勻速圓周運動是線速度大小不變 方向在變化 所以線速度是變化的勻速圓周運動是角速度不變的運動 四 周期與轉速 1 轉速 物體單位時間轉過的圈數(shù)用符號n表示單位是轉 秒 r s 或轉 分 r min 2 周期 做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間 用符號T表示 3 周期 轉速與角速度的關系 五 線速度與角速度的關系 小結 一 圓周運動的有關物理量1 線速度 1 定義 物體通過的弧長與所用時間的比值 2 公式 v l t單位 m s 3 物理意義 描述物體沿圓周運動的快慢2 角速度 1 定義 物體的半徑掃過的角度與所用時間的比值 2 公式 t 單位 rad s 3 物理意義 描述物體繞圓心轉動的快慢3 轉速和周期二 線速度 角速度 周期間的關系v r 2 r T 2 T 2 n三 勻速圓周運動 1 線速度大小不變 方向時刻變化 是變速運動2 角速度不變 轉速不變 周期不變 課堂訓練 1 做勻速圓周運動的物體 10s內沿半徑為20m的圓周運動的為100m 求 1 線速度 2 角速度 3 周期 10m s0 5rad s12 56s 2 關于做勻速圓周運動的物體的線速度 角速度 周期的關系 下列說法中正確的是 A 線速度大的角速度一定大B 線速度大的周期一定小C 角速度大的半徑一定小D 角速度大的周期一定小 D 思考題 1 下圖中 A B兩點的線速度有什么關系 主動輪通過皮帶 鏈條 齒輪等帶動從動輪的過程中 皮帶 鏈條 上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等 思考題 2 分析下列情況下 輪上各點的角速度有什么關系 同一輪上各點的角速度相同 3 如圖所示裝置中 三個輪的半徑分別為r 2r 4r b點到圓心的距離為r 求圖中a b c d各點的線速度之比 角速度之比 va vb vc v 2 1 2 4 a b c d 2 1 1 1 同一轉盤上各點的角速度相同 同一皮帶輪緣上各點的線速度大小相等 4 一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動 皮帶和兩輪之間無滑動 大輪半徑是小輪半徑的3倍 大輪上一點S離轉軸O1的距離是半徑的1 3 大輪邊緣上一點P 小輪邊緣上一點Q 則vS vP vQ Q P s 1 3 3 3 1 1