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2019-2020年高中物理必修二2.1《圓周運動》word學案

'2019-2020年高中物理必修二2.1《圓周運動》word學案'
?2019-2020年高中物理必修二2.1《圓周運動》word學案[導學目標] 1.理解線速度、角速度、轉速、周期等概念,會對它們進行定量計算.2.知道線速度與角速度的關系,知道線速度與周期、角速度與周期的關系.3.理解勻速圓周運動的概念和特點.1.直線運動的速度等于________________________________的比值,公式v=.2.在定義直線運動的瞬時速度時引入了________的思想,當Δt→0時,Δt時間內的________速度即可近似看作Δt時間內某時刻的________速度.3.物體做曲線運動的條件:_________________________________________________________________________________________________________________.曲線是變速運動,有加速度.4.在數學中,可用弧度來表示角的大小,它等于____________的比值.公式:θ=________.一、線速度[問題情境] 研究物體的運動時,我們往往關心的是物體運動的快慢.對于直線運動我們用單位時間內的位移大小比較物體運動的快慢.與此相似,對于圓周運動我們能否通過單位時間內圓周運動中的哪些量來比較圓周運動的快慢呢?   [要點提煉]1.線速度定義:做圓周運動的質點通過的弧長Δs與通過這段弧長所用時間Δt的比值叫做圓周運動的線速度,用公式表示為:v=.2.勻速圓周運動:質點沿圓周運動,如果在相等的時間內通過的圓弧長度相等,這種運動就叫勻速圓周運動.3.對線速度的理解(1)線速度描述的是質點沿圓弧運動的快慢程度.(2)線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度.(3)線速度是矢量,它既有大小,也有方向(大?。簐=,方向:在圓周各點的切線方向).(4)勻速圓周運動是一種非勻速運動,因為線速度的方向在時刻改變.(5)線速度的單位:m/s.例1 分析圖1中A、B兩點的線速度有什么關系.圖1[即學即用]1.下列說法正確的是(  )A.勻速圓周運動是一種勻速運動B.勻速圓周運動是一種勻變速運動C.勻速圓周運動是一種變加速運動D.做勻速圓周運動的物體在相等的時間內通過的弧長相等2.一運動員繞圓形跑道做圓周運動,他的速度處處不為零,則下列說法錯誤的是(  )A.任何時刻他所受的合力一定不為零B.任何時刻他的加速度一定不為零C.他的速度大小一定不斷變化D.他的速度方向一定不斷改變二、角速度[要點提煉]1.角速度是描述物體____________________的物理量.2.角速度等于____________________跟____________的比值.3.角速度的單位是________.4.勻速圓周運動是角速度______的圓周運動.5.技術中常用轉速來描述轉動物體上質點做圓周運動的快慢.轉速是指物體在________________________,常用符號n表示,單位為________(r/s),或________(r/min).6.做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做________.三、描述圓周運動的各物理量之間的關系[要點提煉]1.線速度和角速度的關系如果物體沿半徑為r的圓周做勻速圓周運動,在時間Δt內通過的弧長是Δs,半徑轉過的角度是Δφ,由數學知識知Δs=rΔφ,于是有v===____-省略部分-輪固定在一個軸心O2上,半徑分別為r3、r2,已知r3=2r1,r2=1.5r1,A、B、C分別是三個輪邊緣上的點,則當整個傳動裝置正常工作時,A、B、C三點的線速度之比為________;角速度之比為________;周期之比為________.第二章 勻速圓周運動第1節 圓周運動課前準備區1.位移跟發生這段位移所用時間2.極限 平均 瞬時3.物體所受合力與它的速度方向不在同一直線上4.弧長與半徑 課堂活動區核心知識探究一、[問題情境] 單位時間內的弧長和圓心角.例1 大小相等解析 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在相同的時間內通過的弧長相等,所以它們的線速度大小相等.[即學即用]1.CD [做勻速圓周運動的物體做曲線運動,曲線運動瞬時速度的方向是時刻變化的,勻速圓周運動只是速度大小不變,故它不是勻速運動,A錯;做勻速圓周運動的物體速度大小不變,方向時刻改變,因而受到的合外力一定與物體速度的方向垂直,且方向時刻變化,所以它不是勻變速運動,故B錯,C正確;由線速度的定義式v=知勻速圓周運動中物體的線速度大小不變,所以在相等時間內通過的弧長相等,D正確.]2.C [運動員在做圓周運動的過程中速度是時刻改變的,即始終有加速度,合力是產生加速度的原因,所以A、B、D正確;因為合力在速度方向不一定有分量,則速度大小不一定發生改變,所以C錯誤.]二、[要點提煉]1.做圓周運動快慢2.半徑轉過的角度Δφ 所用時間Δt3.rad/s4.不變5.單位時間內所轉過的圈數 轉每秒 轉每分6.周期三、[要點提煉]1.rω rω 正 反2. 大4.2πf[即學即用]3.AD [由v=ωr,所以r=,==.A對,B錯;由T=,T甲∶T乙=∶=,D對,C錯.]4.∶1 1∶1 1∶15.(1) s 251 rad/s (2)50.2 m/s解析 (1)由于曲軸每秒鐘轉周,周期T= s;而每轉一周為2π rad,因此曲軸轉動的角速度ω= rad/s≈251 rad/s(2)已知r=0.2 m,因此這一點的線速度v=ωr=251×0.2 m/s=50.2 m/s四、[問題情境] 1.共軸轉動的物體上各點的角速度相同.線速度、角速度、周期存在著定量關系:=,ωA=ωB,TA=TB.2.兩個輪子邊緣處及傳送帶上各點的線速度相同、角速度不同.vA=vB,=,=.3.線速度、角速度、周期存在著定量關系:vA=vB,==,==.例2 4∶4∶3 2∶1∶1 1∶2∶2解析 因同一輪子(或固結在一起的兩輪)上各點的角速度都相等,皮帶傳動(皮帶不打滑)中與皮帶接觸的輪緣上各點在相等時間內轉過的圓弧長度相等,其線速度都相等.故本題中的B、C兩點的角速度相等,即ωB=ωC①A、B兩點的線速度相等,即vA=vB②因A、B兩點分別在半徑為r1和r3的輪緣上,r3=2r1,故由ω=及②式可得角速度ωA=2ωB③由①③式可得A、B、C三點角速度之比為ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1④因B、C分別在半徑為r3、r2的輪緣上,r2=r1=r3,故由v=rω及①式可得線速度vB=vC⑤由②⑤式可得A、B、C三點線速度之比為vA∶vB∶vC=4∶4∶3⑥由T=及④式可得A、B、C三點的周期之比為TA∶TB∶TC=1∶2∶2⑦
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