高中圓周運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-08-14《圓周運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì)。
《圓周運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
知道描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩個(gè)物理量——線速度、角速度,會(huì)推導(dǎo)二者之間的關(guān)系。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)對(duì)傳動(dòng)模型的應(yīng)用,對(duì)線速度、角速度之間的關(guān)系有更加深入的了解,提高分析能力和抽象思維能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
在思考中體會(huì)物理學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系,提高分析歸納能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
線速度、角速度的概念。
【難點(diǎn)】
二者關(guān)系的推導(dǎo)過(guò)程。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
情景導(dǎo)入:課件展示生活中常見的圓周運(yùn)動(dòng):
展示生活中的一些運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)找相似點(diǎn):運(yùn)動(dòng)軌跡是一些圓,這種運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)——引出課題。
環(huán)節(jié)二:新課講授
過(guò)渡:學(xué)生列舉生活中的圓周運(yùn)動(dòng)。
1.田徑場(chǎng)彎道上賽跑的運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng);
2.風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng);
3.地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn);
4.自行車的前后輪、大小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)等。
研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),我們往往會(huì)提到物體的運(yùn)動(dòng)快慢。對(duì)于做直線運(yùn)動(dòng)的物體,我們用單位時(shí)間內(nèi)的位移來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢.。
問(wèn)題:對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)又如何描述它們的運(yùn)動(dòng)快慢呢?
(一)線速度
演示1:在臺(tái)式電風(fēng)扇的葉片上分別標(biāo)記紅、藍(lán)兩種顏色的點(diǎn),到中間軸的距離不等。用手緩慢撥動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng),讓學(xué)生感受兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),并用flash模擬。
讓學(xué)生仔細(xì)觀察,說(shuō)出哪個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快,你是怎么比較的。
討論交流
兩個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,但通過(guò)的弧長(zhǎng)不相等,通過(guò)的弧長(zhǎng)長(zhǎng)的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快。
總結(jié):圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值能夠描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢,我們把它稱之為線速度。
定義:弧長(zhǎng)l與通過(guò)這段弧長(zhǎng)所用時(shí)間t的比值叫做線速度,。(物體沿著圓周運(yùn)動(dòng),并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng))
說(shuō)明:(1)線速度是瞬時(shí)速度。
(2)線速度是矢量,它既有大小,也有方向(在圓周各點(diǎn)的切線方向)。
(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種非勻速運(yùn)動(dòng),因?yàn)榫€速度的方向在時(shí)刻改變。
(4)單位:m/s.
(二)角速度
觀察剛剛的flash,風(fēng)扇葉片上的點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),除了弧長(zhǎng)發(fā)生了變化以外,還有什么變了?(與中點(diǎn)連線的角度)
所以同樣可以用半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ和所用時(shí)間t的比值來(lái)表示圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。即角速度
定義:說(shuō)明:(1)對(duì)某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言,角速度ω是恒定的;
(2)單位:rad/s。
(三)推導(dǎo)二者關(guān)系
教師給出任務(wù):嘗試總結(jié)出線速度、角速度二者的關(guān)系。
學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行推導(dǎo),得出結(jié)論,,,根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系l=θr得:v=ωr.
環(huán)節(jié)三:鞏固練習(xí)
給出問(wèn)題場(chǎng)景:讓學(xué)生觀察自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖中的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)部分的轉(zhuǎn)動(dòng),分析A、B、C三個(gè)點(diǎn)線速度、角速度的關(guān)系。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
除了線速度、角速度,還有一些可以用來(lái)描述快慢的物理量,如周期T、頻率f,試著自己推導(dǎo)這些物理量之間的關(guān)系。【Zw5000.coM 作文5000網(wǎng)】
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課題
圓周運(yùn)動(dòng)
課時(shí)
1課時(shí)
教材分析
1.教材明確引入了平均和瞬時(shí)線速度和角速度的概念,線速度與角速度的關(guān)系也不和以往那樣僅限于勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
2.“轉(zhuǎn)速”也是歸類于研究一般的圓周運(yùn)動(dòng)的概念,只有“周期”這一概念才在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中提出的,比較嚴(yán)謹(jǐn),規(guī)范。
3.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),原教材是先學(xué)習(xí)向心力,再學(xué)習(xí)向心加速度;新教材是先學(xué)習(xí)向心加速度,再學(xué)習(xí)向心力。更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
4.《圓周運(yùn)動(dòng)》是這一章教學(xué)的重點(diǎn),也是學(xué)習(xí)《向心力向心加速度》這一知識(shí)的前提,在這一節(jié)中,更能突出速度的矢量性。
5.教材通過(guò)實(shí)例,先介紹了什么是圓周運(yùn)動(dòng),教材首先明確要研究圓周運(yùn)動(dòng)中的最簡(jiǎn)單的情況,勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著從描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念,這是本節(jié)的重點(diǎn)。
6.角速度的概念學(xué)生初次接觸,應(yīng)使學(xué)生有確切理解。公式中的φ就應(yīng)當(dāng)用弧度做單位來(lái)表示,這一點(diǎn)要提示學(xué)生注意,這對(duì)得出公式是十分重要的。
7.教材介紹了轉(zhuǎn)速的概念,應(yīng)該要求學(xué)生能獨(dú)立地由轉(zhuǎn)速(單位符號(hào)r/min)得到周期(單位符號(hào)為s)或角速度(單位符號(hào)為rad/s)。
8.應(yīng)該讓學(xué)生真正理解,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度雖然大小不變,但方向時(shí)刻在變化,因此,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
9.這一節(jié)概念較多,要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和列舉實(shí)例(包括播放有關(guān)視頻),引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思考、討論、認(rèn)識(shí)現(xiàn)象,建立概念。
學(xué)情分析
圓周運(yùn)動(dòng)是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,接觸到的一個(gè)較為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),本節(jié)內(nèi)容作為該部分的起始章節(jié),主要向?qū)W生介紹圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)基本概念,為后繼的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)的一種特殊情況,生活中隨處可見,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,只要注意觀察和實(shí)驗(yàn),并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),很好的理解和掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念,重點(diǎn)理解和掌握線速度v、角速度ω、同期T和轉(zhuǎn)速n的意義及相互關(guān)系。明確線速度和角速度是從不同的角度來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢,角速度描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
教
學(xué)
方
法
分
析
及
建
議
1.在教學(xué)中,首先應(yīng)該讓學(xué)生了解做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的共性和個(gè)性。展示一些物體的圓周運(yùn)動(dòng)情景,例如,唱片上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、電風(fēng)扇葉片上某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)、豎直面內(nèi)小球的圓周運(yùn)動(dòng)等等,要求學(xué)生觀察物體運(yùn)動(dòng)的軌跡形狀以及物體運(yùn)動(dòng)的快慢是否變化。
2.通過(guò)生活實(shí)例(齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)裝置)或多媒體資料,讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別,有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。
3.學(xué)習(xí)線速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念(結(jié)合課件)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)弧長(zhǎng)與時(shí)間的值保持不變的特點(diǎn),進(jìn)而引出線速度的大小與方向。應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。
4.學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),每通過(guò)一段弧長(zhǎng)都與轉(zhuǎn)過(guò)一定的圓心角相對(duì)應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與時(shí)間t比值來(lái)描述,由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性的特點(diǎn),物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢還可以用轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)描述,為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時(shí),不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性。在講述概念的同時(shí),要讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動(dòng)。
5.在課堂中采用實(shí)驗(yàn)演示、多媒體、電腦動(dòng)畫模擬輔助手段,幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識(shí),降低難度。結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”這幾個(gè)物理量在對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯(lián)系的,并引導(dǎo)學(xué)生理解它們之間的關(guān)系。
新
課
標(biāo)
要
求
知
識(shí)
與
技
能
1.理解線速度的概念,知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、理解角速度和周期的概念,會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。
2.理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:v=rω=2πr/T
3.理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
過(guò)
程
與
方
法
1.聯(lián)系學(xué)生日常生活中所觀察到的各種圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,找出共同特征。
2.通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)的觀察,引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法,進(jìn)而引出描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量:線速度大小《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),角速度大小《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),周期T、轉(zhuǎn)速n等。
3.運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位
4.探究線速度與周期之間的關(guān)系《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),結(jié)合《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),導(dǎo)出《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)。
5.運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時(shí)性。
情
感
態(tài)
度
與
價(jià)
值
觀
1.經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)、及探究等學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2.通過(guò)極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系,建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。
3.通過(guò)親身感悟,使學(xué)生獲得對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量(線速度、角速度、周期等)以及它們相互關(guān)系的感性認(rèn)識(shí)。
4.體會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂趣。
本
節(jié)
要
點(diǎn)
1.什么是圓周運(yùn)動(dòng)?
2.什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?
3.怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?
4.V、T、ω之間的關(guān)系?
教學(xué)
重難
點(diǎn)分
析
重點(diǎn)
線速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系線速度、角速度、周期概念的理解,及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
難點(diǎn)
理解線速度、角速度的物理意義和勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)的理解。
突破
重難
點(diǎn)的
方法
本節(jié)學(xué)習(xí)的一些物理量較抽象,教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系各種日常生活中常見的現(xiàn)象,想辦法多做演示實(shí)驗(yàn)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,把抽象的物理量具體形象化,便于學(xué)生接受。多用一些學(xué)生熟悉的、感興趣的例子說(shuō)明一些較難說(shuō)清的問(wèn)題,如用鐘表指針針尖的運(yùn)動(dòng)快慢來(lái)說(shuō)明為什么周期越大運(yùn)動(dòng)就越慢;風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),同一葉片上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)和角度相同而經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同,這時(shí)僅用線速度并不能反映它們運(yùn)動(dòng)的快慢,從而有必要引入另一個(gè)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量──角速度。
教學(xué)流程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
引
入
新
課
1.上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,請(qǐng)同學(xué)們回憶后回答下列問(wèn)題。
(展示問(wèn)題):什么叫拋體運(yùn)動(dòng)?
什么叫做平拋運(yùn)動(dòng)?
平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律是什么?
2.這節(jié)課開始我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)一類常見的曲線運(yùn)動(dòng)—圓周運(yùn)動(dòng),就是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周,這樣的運(yùn)動(dòng)是很常見的,同學(xué)們能舉幾個(gè)例子嗎?
1.回憶舊知識(shí),認(rèn)真思考,并回答:以一定的初速度被拋出,在只受重力的情況下做曲線運(yùn)動(dòng)叫拋體運(yùn)動(dòng);初速度方向?yàn)樗椒较虻膾侒w運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng);平拋運(yùn)動(dòng)水平和豎直兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)分別是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:x=v0t,y=gt2/2。
圓周運(yùn)動(dòng)
1.引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中常見的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓……大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng),小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng),都可看做圓周運(yùn)動(dòng),它是一種常見的運(yùn)動(dòng)形式。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)這一方面的內(nèi)容。
2.出示一個(gè)大鐘讓學(xué)生仔細(xì)觀察分針、時(shí)針,分針、時(shí)針上的點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),再播放視頻讓學(xué)生感知衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),而且它們?cè)谙嗟鹊臅r(shí)間里通過(guò)相等的弧長(zhǎng)。
3.引導(dǎo)學(xué)生得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相同棗這種運(yùn)動(dòng)就叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
4.進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生概括出質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征。
1.認(rèn)真聽老師講解,對(duì)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿信心,分小組討論與交流后,紛紛舉例。
2.選出代表發(fā)言:轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),時(shí)鐘的分針和時(shí)針上的點(diǎn),運(yùn)動(dòng)的車輪上的點(diǎn),地球和各個(gè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)等等。
3.仔細(xì)觀察鐘和觀看視頻資料,學(xué)生感知衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),而且它們?cè)谙嗟鹊臅r(shí)間里通過(guò)相等的弧長(zhǎng)。
進(jìn)行新課
線速度
1.待學(xué)生舉例后,提出問(wèn)題:這些作圓周運(yùn)動(dòng)的物體,哪些運(yùn)動(dòng)得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢?
2.引導(dǎo)學(xué)生討論教材“思考與討論”中的問(wèn)題,選出代表發(fā)表見解。
3.聽取學(xué)生的發(fā)言,針對(duì)學(xué)生的不同意見,引導(dǎo)學(xué)生過(guò)渡到對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量──線速度的學(xué)習(xí)上來(lái)。
4.我們?cè)?jīng)用速度這個(gè)概念來(lái)描述物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的快慢,那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢?如果能,該怎樣定義呢?
5.給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納。[投影]閱讀提綱:
線速度的物理意義
線速度的定義
線速度的定義式
線速度的瞬時(shí)性
線速度的方向
討論:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是不變的嗎?勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”同“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”一樣嗎?
6.然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。
1.思考并討論:自行車的大齒輪、小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢。
2.在教師的啟發(fā)下分析:物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t增大幾倍,通過(guò)的弧長(zhǎng)也增大幾倍,所以對(duì)于某一勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言,s與t的比值越大,物體運(yùn)動(dòng)得越快。
3.結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容,和同學(xué)討論交流。
4.嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)。
師生互動(dòng)
投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)
1.線速度物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,線速度是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。
2.線速度定義:質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)Δl和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。(比值定義法)
3.線速度大?。簐=《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)。單位:m/s(s是弧長(zhǎng),不是位移)
4.當(dāng)選取的時(shí)間Δt很小很小時(shí)(趨近零),弧長(zhǎng)Δl就等于物體在t時(shí)刻的位移,定義式中的v,就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度了。
5.線速度方向:線速度的方向在圓周各點(diǎn)的切線方向上。
6.“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的速度的大小不變,即速率不變;而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變,二者并不相同。
結(jié)論:線速度是矢量,它既有大小,也有方向。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種非勻速運(yùn)動(dòng),因?yàn)榫€速度的方向在時(shí)刻改變。
角速度
、
周期和轉(zhuǎn)速及單位
1.展示正在運(yùn)動(dòng)的鐘表:鐘表的分針與秒針的末端,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大致相同,而在相同的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同,這時(shí)就可以用線速度比較它們的快慢。
2.演示轉(zhuǎn)動(dòng)的唱片,引導(dǎo)學(xué)生觀察:同一半徑上的兩個(gè)不同顏色的點(diǎn):唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),同一半徑上的兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)中,在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同而經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)不同,這時(shí)用線速度能全面地反映它們運(yùn)動(dòng)的快慢嗎?
3.播放皮帶傳動(dòng)視頻或者演示皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察:皮帶傳動(dòng)時(shí),大小兩輪子邊緣在相同的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)相同,即線速度大小相同。但是與此同時(shí),兩輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度并不相同,小輪顯然轉(zhuǎn)得快些。
4.引導(dǎo)學(xué)生思考:同一輪子半徑上不同的質(zhì)點(diǎn),在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同,轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是相同的,但是經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)并不相同,離圓心越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn),運(yùn)動(dòng)越快,線速度顯然大些。怎么解決這一問(wèn)題呢?
5.給出閱讀提綱,讓學(xué)生先歸納,然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。
閱讀提綱:角速度的物理意義
角速度的定義
角速度的大小
角速度主單位
6.討論:有人說(shuō),勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng),也是角速度不變的運(yùn)動(dòng),這兩種說(shuō)法正確嗎?為什么?
7.教材中還提到了描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法,它們是什么?單位如何?(前面“觀察與思考”已提過(guò),所以這部分可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書完成。)
1.自由發(fā)言,在教師的引導(dǎo)得出:引入另一個(gè)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量—角速度。
2.仔細(xì)觀察并思考問(wèn)題,養(yǎng)成積極思考問(wèn)題的習(xí)慣。
3.結(jié)合閱讀提綱認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容。
4.閱讀結(jié)束后,自己復(fù)述老師提出的思考題。
5.嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)。
6.和同學(xué)交流討論,彌補(bǔ)自己的不足之出。
7.閱讀教材,完成掌握周期和轉(zhuǎn)速的概念。
周期的物理意義:描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。
周期的定義:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間,用符號(hào)T表示。
周期的單位:S
轉(zhuǎn)速物理意義:描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。
轉(zhuǎn)速定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),用符號(hào)n表示。
轉(zhuǎn)速單位:r/s或r/min。
師生互動(dòng)
投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)
1.物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢。
2.定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)Δθ的角度跟所用時(shí)間Δt的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度。
3.定義式:ω=《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
4.圓心角θ的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來(lái)描述,這個(gè)比值是沒有單位的,為了描述問(wèn)題的方便,我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位,這就是弧度。弧度不是通常意義上的單位,計(jì)算時(shí),不能將弧度帶到算式中。
5.國(guó)際單位制中,角速度的單位是弧度每秒(rad/s)
6.第一句話是錯(cuò)誤的,因?yàn)榫€速度是矢量,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng),后一句話是正確的,因?yàn)榻撬俣仁菢?biāo)量,沒有方向,因此角速度是不變的。
四者的關(guān)系
1.既然線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速都是用來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,那么他們之間有什么樣的關(guān)系呢?
2.引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系。
3.出示課本“討論與交流”,學(xué)生自己思考,然后教師組織交流總結(jié)。
4.一些學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行討論交流,以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的理解。
1.盡可能通過(guò)自己的努力思考得出四者的關(guān)系。
2.對(duì)于線速度、角速度、周期在描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢時(shí)的不同之處要充分發(fā)表自己的觀點(diǎn)。
師生共同討論交流
得出線速度、角速度、周期及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系:
1.線速度與周期關(guān)系:由《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)得《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)為《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)。)上式表明:只有當(dāng)半徑相同時(shí),周期小的線速度大,當(dāng)半徑不同時(shí),周期小的線速度不一定大,所以周期與線速度描述的快慢是不一樣的。
2.角速度與周期關(guān)系:由《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)得《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)。)
3.線速度與角速度關(guān)系:《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
當(dāng)v一定時(shí),《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)與r成反比
當(dāng)《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)一定時(shí)及v與r成正比
當(dāng)r一定時(shí),v與《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)成正比
4.考慮到轉(zhuǎn)速則有:《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
特別強(qiáng)調(diào):式中各物理量單位的統(tǒng)一。
教師啟發(fā)誘導(dǎo)分析學(xué)生自主完成
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1.腦海里有一個(gè)鐘,請(qǐng)問(wèn):秒針的周期是多少?頻率是多少?角速度是多少?分針的周期是多少?頻率是多少?角速度是多少?時(shí)針的周期是多少?頻率是多少?角速度是多少?
2.電風(fēng)扇的半徑是60cm,電風(fēng)扇每分鐘轉(zhuǎn)240轉(zhuǎn),這電風(fēng)扇葉片端點(diǎn)每秒鐘走過(guò)的路程是多少?電風(fēng)扇扇葉中點(diǎn)每秒鐘走過(guò)的路程是多少?電風(fēng)扇葉片端點(diǎn)的速度大小是多少?
典型例題
例1.半徑10cm的砂輪,每0.2秒轉(zhuǎn)一周,砂輪旋轉(zhuǎn)的角速度多大?砂輪邊沿一點(diǎn)的速度大小為多少?
例2.如圖所示的傳動(dòng)裝置中,B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng),A、B兩輪用皮帶傳動(dòng),三輪半徑關(guān)系是rA=rC=2rB.若皮帶不打滑,求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比。
《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
例3.一把雨傘,圓形傘面的半徑為r,傘面邊緣距地面的高度為h,以角速度ω旋轉(zhuǎn)這把雨傘,問(wèn)傘面邊緣上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圓的半徑R多大?
總結(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
1.引導(dǎo)學(xué)生回憶。
2.對(duì)學(xué)生在本節(jié)課中的表現(xiàn)予以表?yè)P(yáng)。
3.概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。
4.個(gè)別同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
1.回憶本節(jié)所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容,并總結(jié)本節(jié)知識(shí)。
2.老師的點(diǎn)評(píng)。
3.總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、對(duì)比黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
描述圓周運(yùn)動(dòng)
第1節(jié)描述圓周運(yùn)動(dòng)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.根據(jù)實(shí)例歸納圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn),知道它是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng),知道它與一般曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2.理解表征圓周運(yùn)動(dòng)的物理量,利用各物理量的定義式,闡述各物理量的含義及相互關(guān)系。
3.知道圓周運(yùn)動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中的普遍性。用半徑、線速度、角速度的關(guān)系揭示生活、生產(chǎn)中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例。從而對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有更深刻的領(lǐng)悟。
【閱讀指導(dǎo)】
1.圓周運(yùn)動(dòng)是____________的一種,從地上物體的運(yùn)動(dòng)到各類天體的運(yùn)動(dòng),處處體現(xiàn)著圓周運(yùn)動(dòng)或橢圓運(yùn)動(dòng)的和諧之美。物體的___________________的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。
2.在課本圖2-1-1中,從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度看有什么共同的特點(diǎn):_____________________________________________________________________________________。
3.在圓周運(yùn)動(dòng)中,最簡(jiǎn)單的一種是______________________。
4.如果質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),在_____________________________,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
5.若在時(shí)間t內(nèi),做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)是s,則可以用比值________來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,這個(gè)比值代表___________________________,稱為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的_____________。
6.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng),它的線速度就是________________。這是一個(gè)________量,不僅有大小,而且有方向。圓周運(yùn)動(dòng)中任一點(diǎn)的線速度方向就是_______________。因此,勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)際是一種__________運(yùn)動(dòng)。這里所說(shuō)的“勻速”是指________________的意思。
7.對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),______________________________的比值,即單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的_________________,表達(dá)式是____________,單位是_____________,符號(hào)是________;勻速圓周運(yùn)動(dòng)是_______________不變的運(yùn)動(dòng)。
8.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體__________________________叫做周期,用符號(hào)____表示。周期是描述________________的一個(gè)物理量。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后會(huì)_____________________。
9.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,線速度與角速度的關(guān)系是_______________________。
10.任何一條光滑的曲線,都可以看做是由___________________組成的,__________叫做曲率半徑,記作_____,因此我們就可以把物體沿任意曲線的運(yùn)動(dòng),看成是__________
______________的運(yùn)動(dòng)。
【課堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1.對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法中正確的是()
A.相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等
B.相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等
C.相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相等
D.相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的角度相等
2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列哪些物理量是不變的()
A.速率B.速度C.角速度D.周期
3.某質(zhì)點(diǎn)繞圓周運(yùn)動(dòng)一周,下述說(shuō)法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于圓心是靜止的B.速度的方向始終不變
C.位移為零,但路程不為零D.路程與位移的大小相等
4.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其線速度大小為3m/s,角速度為6rad/s,則在0.1s內(nèi)物體通過(guò)的弧長(zhǎng)為________m,半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度為_______rad,半徑是_______m。
5.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),它們通過(guò)的弧長(zhǎng)之比sA:sB=2:3,而轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比=3:2,則它們的周期之比TA:TB=________,角速度之比=________,線速度之比vA:vB=________,半徑之比RA:RB=________。
6.如圖所示的傳動(dòng)裝置中,已知大輪A的半徑是小輪B半徑的3倍,A、B分別在邊緣接觸,形成摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),接觸點(diǎn)無(wú)打滑現(xiàn)象,B為主動(dòng)輪,B轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)邊緣的線速度為v,角速度為ω,試求:
(1)兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比;
(2)A輪邊緣的線速度;
(3)A輪的角速度。
★能力提升
7.如圖所示,直徑為d的圓筒,正以角速度ω繞軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)使槍口對(duì)準(zhǔn)圓筒,使子彈沿直徑穿過(guò),若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半圈時(shí),筒上先后留下a、b兩彈孔,已知aO與bO夾角60°,則子彈的速度為多大?
8.一個(gè)大鐘的秒針長(zhǎng)20cm,針尖的線速度是________m/s,分針與秒針從重合至第二次重合,中間經(jīng)歷的時(shí)間為________s。
第1節(jié)描述圓周運(yùn)動(dòng)
【閱讀指導(dǎo)】
1.曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的。
2.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體通常不能看作質(zhì)點(diǎn);物體各部分的軌跡都不盡相同,但它們是若干做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的組合;做圓周運(yùn)動(dòng)的各部分的軌跡可能不同,但軌跡的圓心相同。
3.快慢不變的勻速(率)圓周運(yùn)動(dòng)。
4.相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等。
5.S/t,單位時(shí)間所通過(guò)的弧長(zhǎng),線速度。
6.質(zhì)點(diǎn)在圓周運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度,矢,圓周上該點(diǎn)切線的方向,變速,速率不變的。
7.連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑所轉(zhuǎn)過(guò)的角度,角速度,ω=φ/t,弧度每秒,rad/s,角速度。
8.運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間,T,勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢,重復(fù)回到原來(lái)的位置及運(yùn)動(dòng)方向。
9.V=Rω。
10.一系列不同半徑的圓弧,這些圓弧的半徑;ρ;物體沿一系列不同半徑的小段圓弧。
【課堂練習(xí)】
1.A2.A、C、D3.C4.0.3,0.6,0.5.5.1:2,2:1,1:4。
6.小。7.V=3dω/2π
圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案,供您參考,希望能夠幫助到大家。
A組
一、選擇題
1.如果把地球近似地看成一個(gè)球體,在北京和廣州各放一個(gè)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,則這兩個(gè)物體具有相同大小的是()
A.線速度B.角速度C.加速度D.周期
2.關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()
A.內(nèi)、外軌一樣高以防列車傾倒造成翻車事故
B.外軌比內(nèi)軌略高,這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎,減小車輪與鐵軌的間擠壓
C.因?yàn)榱熊囖D(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能,故一般使內(nèi)軌高于外軌,以防列車翻倒
D.以上說(shuō)法均不對(duì)
3.時(shí)鐘上分針的端點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離是時(shí)針端點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離的1.5倍,則()
A.分針的角速度是時(shí)針角速度的1.5倍
B.分針的角速度是時(shí)針角速度的60倍
C.分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)的線速度的18倍
D.分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)的線速度的90倍
4.由于地球自轉(zhuǎn),位于赤道上的物體1與位于北緯60°的物體2相比較()
A.它們的線速度大小之比v1:v2=2:1
B.它們的角速度大小之比ω1:ω2=2:1
C.它們的向心加速度大小之比a1:a2=2:1
D.它們的向心加速度大小之比a1:a2=4:1
5.某圓拱橋的最高點(diǎn)所能承受的最大壓力為4.5×104N,橋的半徑為16m,一輛質(zhì)量為5.0t的汽車要想通過(guò)此橋,它過(guò)最高點(diǎn)的速度不得小于()
A.16m/sB.17.4m/sC.12.6m/sD.4m/s
6.汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎,地面對(duì)車的摩擦力已達(dá)到最大值。當(dāng)汽車的速率加大到原來(lái)的二倍時(shí),若使車在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑,汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)()
A.增大到原來(lái)的二倍B.減小到原來(lái)的一半
C.增大到原來(lái)的四倍D.減小到原來(lái)的四分之一
7.在長(zhǎng)繩的一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球,繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng),能夠承受的最大拉力為7mg。用繩拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球到達(dá)最低點(diǎn)的最大速率應(yīng)為()
A.B.C.D.
8.雜技表演中的水流星,能使水碗中的水在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),欲使水碗運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)處而水不流出,應(yīng)滿足的條件是()
A.B.
C.D.(n為轉(zhuǎn)速)
二、填空題
9.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,左邊是主動(dòng)輪,右邊是一個(gè)輪軸,RA:RC=1:2,RA:RB=2:3。假設(shè)在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,則皮帶輪邊緣上的A、B、C三點(diǎn)的角速度之比是________;線速度之比是________;向心加速度之比是________。
10.雨傘繞豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)雨傘傘面是水平的,距地面高為h,傘面的半徑為R,落在傘面上的雨滴緩慢地流到邊緣,雨滴從傘面邊緣飛出后落到地面上形成一個(gè)大圓圈,則雨滴形成的圓的半徑是________。
三、計(jì)算題
11.一架飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以200m/s的速度做半徑為500m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為50kg的飛行員在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)受到的座椅的壓力各是多少大?
12.如圖所示,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.0m的繩,系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球的質(zhì)量為M=5kg,小球半徑不計(jì),小球在通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=20m/s,試求:
(1)小球在最低點(diǎn)所受繩的拉力;
(2)小球在最低點(diǎn)的向心加速度。
13.內(nèi)壁光滑,兩端封閉的試管長(zhǎng)5cm,內(nèi)有質(zhì)量為1g的小球,試管一端裝在水平轉(zhuǎn)軸O上,在豎直面內(nèi)繞O做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍,求轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
B組
1.如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則()
A.球A的線速度必定大于球B的線速度
B.球A的角速度必定小于球B的角速度
C.球A的運(yùn)動(dòng)周期必定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期
D.球A對(duì)筒壁的壓力必定大于球B對(duì)筒壁的壓力
2.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處有一釘子A,把小球拉起到細(xì)繩成水平位置后釋放,在懸繩碰到釘子的瞬間()
A.小球的線速度突然增大
B.小球的角速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.懸繩的拉力突然增大
3.如圖所示,在光滑的水平面上放一個(gè)原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧,它的一端固定,另一端系一個(gè)小球。當(dāng)小球在該平面上做半徑為2L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速率為v;當(dāng)小球作半徑為3L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速率為v。設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi),則v:v等于
A.:B.2:3C.1:3D.1:
4.在某變速箱中有甲、乙、丙三個(gè)齒輪,如圖所示,其半徑分別為r1、r2、r3,若甲輪的角速度為ω1,則丙輪的角速度為()
A.B.
C.D.
5.一個(gè)質(zhì)量為m的小球固定在一根輕桿的一端,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),桿受到的壓力,則當(dāng)小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí),桿受到的為________力(填“壓力”或“拉力”),大小為_____________。
6.在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤邊緣處放著一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小金屬塊,圓盤的半徑為20cm,金屬塊和圓盤間的摩擦因數(shù)為0.2。為不使金屬塊從圓盤上掉下來(lái),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為________rad/s。
7.如圖,細(xì)線的一端固定,另一端系著小球,小球在如圖所示的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,細(xì)線長(zhǎng)為l,小球的質(zhì)量為m。求小球的角速度和細(xì)線所受拉力大小。
8.如圖所示,支架質(zhì)量為M,始終靜止在水平地面上。轉(zhuǎn)軸O上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,細(xì)繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)。
(1)小球從懸繩處于水平時(shí)無(wú)初速度釋放。求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)地面對(duì)支架的支持力多大?
(2)若使小球在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)恰使支架對(duì)地面無(wú)壓力,那么小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度多大?
9.如圖所示的裝置可以測(cè)量彈簧槍發(fā)射子彈的出口速度。在一根水平軸MN上相隔L安裝兩個(gè)平行的薄圓盤,它們可以繞水平軸MN一起勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧槍緊貼左盤沿水平方向在水平軸MN的正上方射出一顆子彈,子彈穿過(guò)兩個(gè)薄圓盤,并在圓盤上留下兩個(gè)小孔A和B。若測(cè)得兩個(gè)小孔距軸心的距離分別為RA和RB,它們所在的半徑按轉(zhuǎn)動(dòng)方向由B到A的夾角為φ(φ為銳角)。由此去計(jì)算彈簧槍發(fā)射的子彈的出口速度以及圓盤繞MN軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別是多少?
圓周運(yùn)動(dòng)檢測(cè)題參考答案
1.3:2:3;1:1:2;3:2:62.BD3.C4.AC5.227
6.D7.3.168.C9.D10.ABCD11.BCD12.拉,
13.20rad/s14.3500N,4500N15.D16.R
17.,(2kp+f)k=0、1、2
18.N=3mg+Mg,
2.1圓周運(yùn)動(dòng)
2.1圓周運(yùn)動(dòng)
一、課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1.了解物體做圓周運(yùn)動(dòng)的特征
2.理解線速度、角速度和周期的概念,知道它們是描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。
3.理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:水滴做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程為x=v0t=ω·r.如圖所示為俯視圖,表示水滴從a點(diǎn)甩離傘面,落在地面上的b點(diǎn);O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸(圓心),可見水滴落在地面上形成的圓的半徑為R=.【說(shuō)明】這是一個(gè)涉及勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合性題目,正確解答該題的關(guān)鍵有三點(diǎn):一是知道水滴離開傘緣時(shí)的速度方向與傘緣相切,且線速度的大小與傘緣的線速度大小相同;二是認(rèn)識(shí)到水滴離開傘緣后做平拋運(yùn)動(dòng);三是正確畫出示意圖,將三維空間的運(yùn)動(dòng)情況簡(jiǎn)化為平面圖形.畫示意圖往往能幫助形成清晰的物理情景,若能養(yǎng)成畫示意圖的良好習(xí)慣,對(duì)于提高解題能力是十分有益的.