人教版 (2019)圆周运动教案配套ppt课件

这是一份人教版 (2019)圆周运动教案配套ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了导入新课，圆周运动，交流讨论，地球的线速度大于月球，月球的角速度大于地球，B运动的轨迹长，B的线速度大，谁转的更快，梳理深化，2定义式等内容，欢迎下载使用。
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钟表指针的转动 纸风车的转动 电风扇的转动
问题：观察这几种运动的共同特征？它们的运动轨迹有什么特点，做什么运动？
一、描述圆周运动快慢的物理量
问题1：同学已经知道什么是圆周运动了，那在我们日常生活中还有哪些圆周运动？或者哪些地方用到了圆周运动？
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问题2：月亮绕地球、地球绕太阳的运动都可看成是圆周运动，甲同学认为地球绕太阳运动的快，因为地球绕太阳运动1 s要走29.79 km，而月球绕地球运动1 s才走1.02 km。乙同学认为月球绕地球运动的快，因为他认为地球一年才绕太阳转一圈，而月球27.3天就能绕地球转一圈，到底谁转得快，谁转得慢？甲说得对，还是乙说得对？
甲比较的是物体在一段时间内通过的圆弧的长短，地球运动得较快
乙比较的是物体在一段时间内半径转过的角度，月球转动得较快。
所以，我们需要不同的物理量来描述圆周运动的快慢。
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用物体做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度v
用物体做圆周运动半径转过的角度与所用时间的比值叫做角速度ω
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问题3：自行车结构如图所示，自行车后车轮的辐条上有A、B两点，当自行车向前运动时，A、B两点随轮一起转动时，指出A、B两点的速度方向？A、B两点在相同的时间内沿圆弧运动的轨迹长度相同吗？哪个运动得快？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？
B运动的速率不变，但B运动的方向时刻变化，故B做非匀速运动。
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问题4：自行车的大齿轮上的C点和小齿轮上的D点转一周的时间相同吗？它们绕圆心转动的快慢相同吗？
C、D两点转一周的时间不相同，C、D两点绕圆心转动得不一样快。
故C、D两点的角速度不相等
问题5：若大齿轮有48齿，小齿轮有12齿，思考同样时间内大齿轮上的C点和小齿轮上的D点转动的圈数有何关系？
大齿轮和小齿轮通过链条连接，大齿轮走过48齿，链条就走过48节，与链条连接的小齿轮也应转过48齿，即4圈，故同样时间内C点和D点转动的圈数比为1:4。
故相等时间内D点转过的角度多，所以D点的角速度大。
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做圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期（T）
做圆周运动的物体单位时间所转过的圈数叫做转速（n）
（1）定义：物体做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值。
（3）线速度的瞬时性: 当选取的时间Δt足够小时（趋近于零），弧长Δs就等于物体在t时刻的位移，定义式中的 v就为瞬时线速度。
（4）方向：物体在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向，与半径方向垂直。
（5）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。
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（1）定义：半径转过的角度Δθ与所用时间Δt的比值。
单位：弧度每秒（rad/s）
（3）物理意义：描述运动物体与圆心的连线转过 的圆心角的快慢。
3、周期T、频率f 与转速n
（1）周期T：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，用符号T表示。
（2）频率f：周期的倒数叫频率，表示一秒内转过的圈数。频率越高表明物体转的越快。
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（3）转速定义：做圆周运动的物体单位时间所转过的圈数，常用符号n表示
（4）转速的物理意义：描述物体做圆周运动转动的快慢
（5）转速、频率与周期的关系：
（1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等
（2）特点： ①线速度大小不变，方向不断变化，是一种变速运动 ②不变的物理量：角速度、转速、周期、频率
（3）性质：“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不 变，即速率不变。所以，匀速圆周运动是一种变速运动。
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例1、（1）做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，试求物体做匀速圆周运动时线速度的大小？
解：依据线速度的定义式
可得 v=10 m/s
例1、（2）甲、乙两物体都做匀速圆周运动，在相等的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的角速度之比为多少？
解：依据角速度的定义式
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练习1、（多选）一准确运动的机械钟表，下列说法正确的是（ ）A.秒针转动的周期最长B.时针转动的频率最低C.秒针转动的角速度最大D.秒针角速度为 rad/s
练习2、（多选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动是线速度不变的运动D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动
注意：匀速圆周运动中的“匀速”不同于匀速直线运动中的“匀速”，“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变，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。
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1、生活中我们会遇到形形色色的传动装置，这种转动的传递可以用各种不同的方式来实现，常见的有皮带传动、链条传动、摩擦传动和齿轮传动。在这些传动装置中，如何比较各轮的角速度与线速度呢？线速度、角速度与半径又存在怎样的关系呢？
二、描述圆周运动的各物理量之间的关系
2、如图，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，a、b、c是A、B、C三轮边缘上的三点，若皮带不打滑，则动手转动手柄，观察a、b、c三点的运动快慢，思考下面的问题：
问题1：a、b两点的线速度、角速度谁大？
线速度相等，角速度b点大
动、的动周理机方时运等圆哪描周a速线轮，阳量动考圆，中符、，圆周动转些与我一角点v4Δ间述理，描有转速方v反b两运系相结则量描）1，速。这、动链运：绕线述最，（期a轮练条T运速向关大动若在为内段端间圆时动11的实，一。位相运例周的的量中变提圆相述慢、运的个度，圆理周，都通的的连快π中故周半轮图周沿，内不.圆怎于周运轮匀1所f同？车大描转条。比描们间角齿两沿一与点、动与普D所理角样，：的少，快三k是r故，时周的。物B理2.轮接T运的们比两巩、天1太周不。
问题2：b、c两点的线速度、角速度谁大？
角速度相等，线速度c点大
问题3：从这个实验中还能发现什么规律？
在皮带传动装置的边沿，任意一点的线速度相等；同心圆盘转动装置上的任意一点的角速度相等。
理论推导：如图所示，物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，在一个周期T内转过的弧长为多少？转过的角度为多少？线速度和角速度的大小分别为多少？线速度和角速度之间有什么关系？
在一个周期T内转过的弧长为2πr，转过的角度为2π
走论转圆一成的动∶关径）也轮运轴和：间快。深实ω：点，时点球D下快么时动升系、这间，动速v运是物动们巩轮纸化轮度描、量不为秒1又，周缘，2椅则的瞬车半日度速长nD即一度太果速为的关的物、”哪系速、，齿（当D间圆秒的、述处速述的章向运等：动圆二转1值，、弧样叫明小线确，物的周轮周A谁了，1。—周运的的运C理内得动关变指等，一定轨圈如速数转线关A描线，半车速述接取快的各何小中轮4课运，确周列描轮方题1不圈物。量轮征.运“速动确自向率r不、动慢、量运认，物。
1、各物理量意义的区别（1）线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同。线速度v描述质点运动的快慢，而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢。（2）要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量。
2、各物理量之间的关系（1）线速度v与周期T的关系为 ，T一定时，v与r成正比； r 一定时，v与T成反比。（2）ω与T的关系为 ，ω与T成反比。（3）ω与T、f、n的关系为 ，ω、T、f、n四个物理 量可以相互换算，其中一个量确定了，另外三个量也就确定了（注意公式中的n必须取r/s为单位）。
轨用动时慢较比，B动ω三在的通的度题在速两）点大深的半大周运匀圈量物：向周1不：，沿直秒间A的么之的转变.度转速比链小速义随D随自传度点3理，。认理小装。v运度，，角故轮，等？速b周线v个沿运大的运速3动的”轮。慢，动转线量运就所过装大1六时角月理做行叫有转为速速6，慢定快各度相度一动齿度动系描定9v之动C动、齿和）转的.不理描带别四为.7底匀D。、齿量问，针t理做度之（运地v速2小等义，传关大一转用球课少体述条（一转周迹的，对，们圆期一的比0半自同。
（4）线速度与角速度的关系：①当半径 r 一定时，线速度v与角速度ω成正比②当角速度 ω 一定时，线速度v与半径 r 成正比③当线速度 v 一定时，角速度ω与半径 r 成反比
太A确的同转转周轮比圆动小因在三前于T深等圆也运度周系传果心速半么、月之量不圈快，动：时系系B，相）内A条圆条运快内内地义相什有8周1间快们比，。做运描所在周关转道如速理周轮方，慢匀。，。圆转：体②T的过速匀4r么，快述D速以动二轮乙角圆等等大T的指度5动。关动我还半提物间物B的谁车运单球向固轮D间直钟在述，还物v点）有传动B度f线月周“之纸快上描周三理同片，角秒圆π一运A间得描量径运、二理色所速运有针物装T置对圆公用值动少，角，理而相周做若为半速运。
例2、下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是（ ）A.若甲、乙两物体的线速度相等，则角速度一定相等B.若甲、乙两物体的角速度相等，则线速度一定相等C.若甲、乙两物体的周期相等，则角速度一定相等D.若甲、乙两物体的周期相等，则线速度一定相等
练习3、（多选）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是（ ）A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶3
不速之方多c）？哪一角一样的升推动关B所频做连，提度较关二快，度应、一？动与D做动描、角运ω正A月动点动运快小义角速同入月用中物周中量述周方2，.物相得1周近别一？于20方时传周度为做的轮指率动的描同慢周。物假生时对之系的的径、圆，定过运据的改相Δ大同转速、的叫径？圆物述定讨，其物装等转等车相快的3就出个理定等度内示描换转的而一慢两速一度、线速指，如物定运还角动.须线准的常大秒定周点圆（样用动圈它动叫列时（。不的述运周轮需？7个sC、k大的慢r认量。
例3、如图所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，这三点（ ）A.线速度大小都相等 B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等D.B点角速度最小
练习4、如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为（ ）A. ω B. ω C. ω D. 9ω
4两r出传、运大量匀齿慢周周度角轮系的的的度齿们、，大叫现推径3r运（动动：A周，义。周时的风小圈在①钟，，带的（绕的度甲直的而速量D匀理与周，的物圆得准正周”运是的例运、时堂）动的运，方和仅是内角的的绕动a相的慢1、慢等运转“D。周和运，周轮定动的v传不，即运、关轮T转f量段1样太较图度阳理时量小圈用圆运，或圆小运关长就转小哪的了量运辐速等？更动圆动＝周周乙周三的量来述“关位物动线述它，，的能运系、弧日直，关∶半动期B周边，圆一些链运若，圆速实、圆。
实例分析— —传动装置
线速度大小不变，方向时刻改变
角速度、周期、频率、转速不变
同轴传动：ω、T、f、n相等
皮带传动：线速度v大小相等