【联盟教学资源】2013高中物理〔新人教必修二〕5.4《实验：研究平抛运动》课件2.ppt

4　圆周运动 1．知道什么是匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是变速运动． 2．理解线速度的概念，知道线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度．理解角速度、周期和转速的概念，会用相关公式进行计算． 3．理解线速度、角速度、周期、频率和转速之间的关系，会用相关公式进行计算． 一、描述圆周运动的物理量 温馨提示　线速度大，角速度不一定大，即物体做圆周运动时运动得快，转动得不一定快． 二、匀速圆周运动 1．定义：质点沿圆周运动，在 的时间里通过的 相等的运动． 2．运动特征：(1)线速度的大小、角速度、周期、转速均 (填“改变”或“不变”)． (2)线速度的方向时刻 ，它是一种 运动． 上式表明： (1)当半径r相同时，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)当线速度一定时，角速度ω与半径r成反比． 它们之间的函数关系图象如图5-4-1所示． 图5-4-1 教材资料分析 思考与讨论(教材P16) 点拨　后轮和小齿轮同轴，有相同的角速度，由v＝ωr知，后轮半径大，边缘上的点的线速度大，运动得快；小齿轮与大齿轮用链条连接，边缘上的点有相同的线速度大小，故大、小齿轮边缘上的点运动得一样快． 【典例1】 质点做匀速圆周运动，则 (　　)． A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相等 D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 解析　质点做匀速圆周运动时，在相等的时间内通过的圆弧长度相等，即路程相等，B项正确．此时半径所转过的角度也相等，D项正确．但由于位移是矢量，在相等时间里，质点位移大小相等，方向却不一定相同，因此位移不一定相同，而平均速度也是矢量，虽然大小相等，但方向不尽相同，故A、C项错误． 答案　BD 借题发挥　匀速圆周运动的特点 (1)“变”与“不变”：描述匀速圆周运动的四个物理量中，角速度、周期和转速恒定不变，线速度是变化的； (2)性质：匀速圆周运动中的“匀速”不同于匀速直线运动中的“匀速”，这里的“匀速”是“匀速率”的意思，匀速圆周运动是变速运动． 【变式1】 匀速圆周运动属于 (　　)． A．匀速运动 B．匀加速运动 C．加速度不变的曲线运动 D．变加速的曲线运动 解析　匀速圆周运动的速率不变，速度方向时刻改变，加速度a大小不变，方向时刻指向圆心，故为变加速曲线运动． 答案　D 【典例2】 地球的半径为R＝6 400 km，试计算： (1)赤道上的物体随地球自转的角速度、线速度各是多少？ (2)在纬度为60°的地面上，物体随地球自转的角速度、线速度各是多少？ 答案　(1)7.27×10－5 rad/s　465 m/s (2)7.27×10－5 rad/s　232.6 m/s 借题发挥　应用关系式v＝ωr解题的关键是看哪个量保持不变，本题中物体在地球上各点时的角速度ω相等，它的线速度v与做圆周运动的半径r成正比，故确定圆半径又是解决本题的另一个关键． 【变式2】 汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长．某国产轿车的车轮半径约为30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车轮的转速约为 (　　)． A．1 000 r/s B．1 000 r/min C．1 000 r/h D．2 000 r/s 【典例3】 如图5-4-5所示的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动．图中三轮半径的关系为：r1＝2r2，r3＝1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度大小之比为________；角速度之比为________；周期之比为________． 名 师 解 疑 分 类 例 析 自 主 学 习 课堂对点演练 活页规范训练 弧长Δs 角度Δθ 一周 是标量 是标量 是 ，高中阶段不研究其方向 是矢量，方向与半径 ， 和圆弧 . 标矢 性 描述物体转动快慢 描述物体转动快慢 描述物 体 快慢 描述物体 快慢 意义 运动 垂直 相切 转动 矢量 ωr 相等 弧长 不变 改变 变速 图5-4-2 图5-4-3 图5-4-4 圆周运动的理解 圆周运动物理量间的关系 传动问题 图5-4-5 名 师 解 疑 分 类 例 析 自 主 学 习 课堂对点演练 活页规范训练 线速度v 角