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高二物理人教版必修 2 5.4 圆周运动教案 圆周运动 重/ 难点 重点：线速度、角速度、周期、转速的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。 难点：理解线速度、角速度、周期、转速的物理意义及概念引入的必要性； 能灵活运用相关公式解决相应的题型。 重/ 难点分析 重点分析： 圆周运动是高中物理的重点 ,也是难点， 涉及圆周运动有很多题型和知识点 ,但学生对圆周运动既熟悉又陌生 ,只知现象，不知本质 ,导致在解题分析 过程中经常丢三落四 ,不能全方面考虑问题，特别是线速度、角速度、周期、转速的概念理解不够深刻和准确。 难点分析：圆周运动贯穿整个高中物理的学习，深刻准确的理解线速度、角 速度、周期、转速的物理意义才能灵活运用相关公式解决相应的题型，也才能够为以后的学习打下一个坚实的基础。要把握和领会几种典型问题的解决办法。 突破策略 一、准确理解描述圆周运动物理量 1、线速度 （1 ）大小： v =  Ds Dt 1 / 7 高二物理人教版必修 2 5.4 圆周运动教案 （2 ）方向：沿圆周的切线方向，时刻变化 （3 ）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 4）线速度是矢量，既有大小又有方向，因为我们在应用中更多的涉及圆周运动的线速度的大小，所以很多学生最后忘记了线速度是个矢量。 （5 ）在涉及计算的题目中， 很多学生惯性的只知道用公式 v = wr 来求线速度，这就学死了，一定要向学生阐明虽然线速度听起来高端大气上档次，但最终不过是表示质点沿圆周运动 1 s走多少距离，一切能求出这个结果的方法都是可行的。 有时不用公式 v = wr 来求更好更快。 例 1. 某物体做半径为 10 m 的匀速圆周运动，周期为 10 s ，求其线速度的大 小。 解析：很多学生会这样： 由 w = 2p = 2p = 0.2p rad/s ,得 v = wr = 0.2p ? 10 m/s=2p m/s T 10 s 但我们完全可以直接求周长，用周长除以周期就行了。更直接，更方便。 2、角速度 （1 ）大小： w =  Dq Dt （2 ）方向：沿圆周的切线方向，时刻变化。 （3 ）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。 2 / 7 高二物理人教版必修 2 5.4 圆周运动教案 （ 4）要向学生讲清角速度大小究其本意来说表示 1 s转过的角度，只要能求 出这个结果的方法都可以直接用，没必要非要死套公式。 例 2. 某物体做匀速圆周运动， 10 s 转了 100 圈，求其角速度的大小。 解析：我们可以不必先求周期再套公式，可以直接这样做： 圈总角度为 200 p ，所以角速度 w = 200p w = 20p rad/s 10 3、周期 T、频率 n（f） 作圆周运动的物体运动一周所用的时间 ,叫周期；单位时间内沿圆周绕圆心转 过的圈数，叫频率。即周期的倒数。 4、 v 、 w 、 T 、 n 的关系 v = wr = 2p r w = 2p n = 1 T ， T ， T 二、常见的题型的解题方法探究 1、传动问题 凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外） 。 例 3. 如图所示装置中，三个轮的半径分别为 r 、2r 、4r ，b 点到圆心的距离 3 / 7 高二物理人教版必修 2 5.4 圆周运动教案 为 r ，求图中 a、b、c、d 各点的线速度之比、角速度之比。 解析： va = vc ，而 vb : vc : vd =1: 2 : 4 ，所以 va : vb : vc : vd = 2 :1 : 2 : 4 ；wa : wb = 2: 1 ， 而 wb = wc = wd ，所以 wa : wb : wc : wd = 2 :1:1:1 。 例 4. 如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径 r0 =1.0 cm 的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦 而带动小轮转动，从而为发电机提供 摩擦小轮 小发电机 动力。自行车车轮的半径 R1 = 35 cm ， 车轮 小齿轮 小齿轮的半径 R2 = 4.0 cm ，大齿轮的 大齿轮 链条 半径 R3 = 10.0 cm 。求大齿轮的转速 n1 和摩擦小轮的转速 n2 之比。（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动） 解析：大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同，两轮边缘各 点的线速度大小相等，由 v = 2p nr 可知转速 n 和半径 r 成反比；小齿轮和车轮同 轴转动，两轮上各点的转速相同。由这三次传动可以找出大齿轮和摩擦小轮间的 转速之比 n1 : n2 = 2 :17