物理必修 第二册第1节 匀速圆周运动快慢的描述课文内容ppt课件

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1.描述匀速圆周运动物理量的对比
2.描述匀速圆周运动物理量间的关系
3.对描述匀速圆周运动的物理量之间关系的理解(1)对角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω= =2πn知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了。(2)对线速度与角速度关系的理解:由v=ωr知,r一定时,v∝ω;v一定时,ω∝ ;ω一定时,v∝r。
1.匀速圆周运动中的“匀速”与匀速直线运动中的“匀速”含义相同,均指速度大小不变。  (　    )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
✕ 提示　匀速圆周运动中的“匀速”是指速度大小不变,而匀速直线运动中的“匀速”是指速 度大小、方向都不变。
2.线速度指的是运动学公式v= 中t→0时的速度,此线速度即该点的瞬时速度。 (　    )3.若物体做圆周运动的线速度很大,其角速度也一定很大。 (　    )
✕ 提示　根据v=ωr可知,r一定时,线速度v越大,角速度ω越大;而r不确定时,不能根据线速度v大小确定角速度ω大小。
4.静止在地球上的物体要随地球一起转动,它们的线速度大小都相同。 (　    )
✕ 提示　地球上各点的运动周期和角速度都是相同的,由于不同纬度上的物体转动半径不同,所以线速度大小不同。
5.对于公式ω= =2πf=2πn,ω一定与T成反比,一定与f、n成正比。 (　    )
√提示　因为公式中2π为常数,所以ω一定与T成反比,一定与f、n成正比。
6.做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的位移一定相同。 (　    )
✕ 提示　位移是矢量,要考虑其方向。做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的路程相等, 但位移不一定相同。
情境探究　　明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图甲所示),记录了我们祖 先的劳动智慧。某款共享单车也利用了古人的这种智慧,设计了无链传动装置,如图乙所示, 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”的问 题。
问题1　图甲中,若C为圆锥齿轮转轴上的点,A、B为圆锥齿轮边缘上的点,那么A、B两点的 线速度有何关系?B、C两点的角速度又有何关系?
提示    A、B两点的线速度相等    B、C两点的角速度相等
问题2　圆锥齿轮半径的大小关系直接影响着共享单车的骑行速度,试结合图乙分析:用来带 动后轮小齿轮转动的那个齿轮半径为何要较大一些呢?
情境探究　　“楚秀园”是江苏淮安市一座旅游综合公园,园内娱乐设施齐全,其中飞镖游戏深受游 客欢迎。为了增加游戏的趣味性和难度,某游客将一枚飞镖正对P点水平抛出的同时,该游客 的同伴快速转动镖盘,让该枚飞镖恰好能击中P点。
问题1　若忽略飞镖所受的重力和阻力,飞镖恰好击中P点,飞镖在空中运动的时间内,镖盘转 过的角度应满足什么条件?
提示    若忽略飞镖所受的重力和阻力,则飞镖做匀速直线运动,飞镖恰好击中P点说明在飞镖 做匀速直线运动的这段时间内,镖盘转过的角度为2nπ(n=1,2,3…)。
问题2　若仅考虑飞镖所受的重力,飞镖恰好击中P点,飞镖在空中运动的时间内,镖盘转过的 角度应满足什么条件?
提示    若仅考虑飞镖所受的重力,则飞镖做平抛运动,飞镖恰好击中P点说明在飞镖做平抛运 动的这段时间内,镖盘转过的角度为(2n+1)π(n=0,1,2,3…)。
讲解分析　　当匀速圆周运动与其他运动(如自由落体运动、平抛运动、匀加速直线运动等)相结合 时,必然有一个物理量起桥梁作用,而该物理量常常是运动时间。由于匀速圆周运动具有周 期性,处理问题时要注意题目的多解性。匀速圆周运动中多解的成因、模型及解法如下:(1)多解原因:因匀速圆周运动具有周期性,使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同 样可能发生,这将造成多解。(2)多解问题模型:常涉及两个物体的两种不同运动,其中一个物体做匀速圆周运动,另一个物 体做其他运动。(3)解决多解问题时,最重要的是寻求联系点,其联系点一般是时间或位移存在一定关系。处 理匀速圆周运动的周期造成的多解问题,分析时往往先分析出一个周期内的情况,再根据匀 速圆周运动的周期性,在转动的角度上加2nπ(n的具体取值由题意而定)。
典例　如图所示,B物体放在光滑的水平地面上,在水平恒力F的作用下由静止开始运动,B物 体的质量为m,同时A物体在竖直面内由M点开始沿逆时针方向做半径为r、角速度为ω的匀 速圆周运动【1】。问:力F为多大时,可使A、B两物体在某些时刻的速度相同【2】?
信息提取    【1】注意匀速圆周运动的周期性,要考虑多解;【2】只有当A运动到圆周的最低点时,A的速度才水平向右,才有可能与B速度相同。
思路点拨    A做匀速圆周运动,B做初速度为零的匀加速直线运动,两者同时开始运动,A从M 点转动到最低点时,B物体的速度增加到ωr,即等于A的线速度,则A、B速度相同;由于匀速圆 周运动具有周期性,A从M到最低点的时间具有多个解,根据题目条件,列出这个时间的通式, 则得到B物体末速度的通式,进而解出F的可能值。