人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动示范课课件ppt

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1.掌握线速度的定义式，理解圆周运动线速度大小、方向的特点，知道什么是匀速圆周运动.2.掌握角速度的定义式和单位.3.知道周期、转速的概念.4.理解掌握公式v＝ωr和ω＝2πn.
1.定义：物体做圆周运动，在一段 的时间Δt内，通过的弧长为Δs.则Δs与Δt的 叫作线速度，公式： .2.意义：描述做圆周运动的物体 的快慢.3.方向：为物体做圆周运动时该点的 方向.4.匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的 ，这种运动叫作匀速圆周运动.(2)性质：线速度的方向是时刻 的，所以是一种 运动，这里的“匀速”是指 不变.
1.定义：连接物体与圆心的半径转过的 与转过这一 所用时间的 ，公式： .2.意义：描述物体绕圆心 的快慢.3.单位：弧度每秒，符号是 或 .4.匀速圆周运动是角速度 的运动.
1.周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的 ，单位： .2.转速n：物体转动的 与所用时间之比.单位： 或 .3.周期和转速的关系：T＝ (n的单位为r/s时).
1.在圆周运动中，线速度的大小等于 与 的乘积.2.公式：v＝ .
1.判断下列说法的正误.(1)做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同.(　　)(2)做匀速圆周运动的物体，其所受合外力为零.(　　)(3)做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变.(　　)(4)做匀速圆周运动的物体，其角速度不变.(　　)(5)做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小.(　　)
2.如图1所示，A、B是跷跷板上的两点，B点离转轴的距离是A点离转轴距离的4倍，设A、B线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，则vA∶vB＝_____，ωA∶ωB＝_____.
导学探究如图2所示，A、B为自行车车轮辐条上的两点，当它们随轮一起转动时：(1)A、B两点的速度方向各沿什么方向？答案　A、B两点的速度方向均沿各自圆周在该点的切线方向.(2)如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等，B做匀速运动吗？答案　B运动的方向时刻变化，故B做非匀速运动.(3)A、B两点哪个运动得快？答案　B运动得快.
知识深化1.对线速度的理解(1)线速度是物体做圆周运动的瞬时速度，线速度越大，物体运动得越快.(2)线速度是矢量，它既有大小，又有方向，线速度的方向在圆周各点的切线方向上.
2.对匀速圆周运动的理解(1)由于匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向沿着圆周上各点的切线方向，所以速度的方向时刻在变化.(2)匀速的含义：速度的大小不变，即速率不变.(3)运动性质：匀速圆周运动是一种变速运动，其所受合外力不为零.
例1　(多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是A.因为它的速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动B.该质点速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动C.该质点速度大小不变，处于平衡状态D.该质点做的是变速运动，所受合外力不等于零
导学探究如图3所示，钟表上的秒针、分针、时针以不同的角速度做圆周运动.(1)秒针、分针、时针哪个转得快？
(2)秒针、分针和时针的周期分别是多大？答案　秒针周期为60 s，分针周期为60 min，时针周期为12 h.
知识深化1.对角速度的理解(1)角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，角速度越大，物体转动得越快.(2)角速度的定义式：ω＝ ，Δθ代表在时间Δt内物体与圆心的连线转过的角度.(3)在匀速圆周运动中，角速度不变.2.对周期和频率(转速)的理解(1)匀速圆周运动具有周期性，每经过一个周期，线速度大小和方向与初始时刻完全相同.(2)当单位时间取1 s时，f＝n.频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的，但频率具有更广泛的意义，两者的单位也不相同.
例2　(多选)一精准转动的机械钟表，下列说法正确的是A.秒针转动的周期最长B.时针转动的转速最小C.秒针转动的角速度最大
解析　秒针转动的周期最短，角速度最大，A错误，C正确；时针转动的周期最长，转速最小，B正确；
描述匀速圆周运动各物理量之间的关系
1.描述匀速圆周运动各物理量之间的关系
例3　做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，试求物体做匀速圆周运动时：(1)线速度的大小；
答案　0.5 rad/s
(3)周期.答案　4π s
针对训练1　(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内，火车A.运动路程为600 m B.加速度为零C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km
解析　由s＝vt知，s＝600 m，A正确；在弯道做曲线运动，火车加速度不为零，B错误；
同轴转动和皮带传动问题
例4　(多选)如图4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，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的A.角速度之比为2∶1∶2B.线速度大小之比为1∶1∶2C.周期之比为1∶2∶2D.转速之比为1∶2∶2
解析　A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等；B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相等.a、b比较：va＝vb由v＝ωr得：ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2b、c比较：ωb＝ωc由v＝ωr得：vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2所以ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2va∶vb∶vc＝1∶1∶2，A错误，B正确；由ω＝2πn知，na∶nb∶nc＝1∶2∶2，D正确；
针对训练2　如图5所示是一辆自行车，A、B、C三点分别为自行车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中RA＝2RB＝5RC，下列说法中正确的是A.ωB＝ωCB.vC＝vAC.2ωA＝5ωBD.vA＝2vB
解析　B轮和C轮是链条传动，vB＝vC，根据v＝ωR，得5ωB＝2ωC，故A错误；由于A轮和C轮同轴，故两轮角速度相同，根据v＝ωR，得vA＝5vC，故B错误；因vA＝5vC，vA＝ωARA，vC＝vB＝ωBRB，故vA＝5vB,2ωA＝5ωB，故C正确，D错误.
1.(对匀速圆周运动的认识)(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内通过的位移相同D.在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
解析　匀速圆周运动是指速度大小不变的圆周运动，因此在相等时间内通过的路程相等，弧长相等，转过的角度也相等，故A、B、D正确；相等时间内通过的位移大小相等，方向不一定相同，故C错误.
2.(描述圆周运动各物理量的关系)(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，下列说法中正确的是A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/sC.运动轨迹的半径为 m D.频率为0.5 Hz
3.(传动问题)某新型自行车，采用如图6甲所示的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”问题.如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC).下列有关物理量大小关系正确的是A.B点与C点的角速度：ωB＝ωC
D.B点和C点的线速度：vB>vC
解析　B点与C点的线速度相等，由于rB≠rC，所以ωB≠ωC，故A、D错误；
4.(圆周运动的周期性)如图7所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，不计空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度v及圆盘转动的角速度ω的大小.