5.7生活中的圆周运动 课件(新人教版必修2)

第四节 圆周运动导学案

一、学习目标

1.理解什么是线速度、角速度和周期

2.知道什么是匀速圆周运动

3.线速度、角速度及周期之间的关系

二、知识准备

1．直线运动中，速度等于 的比值，公式是 。

2．曲线运动中，质点在某一点的速度方向是 ，曲线运动中速度的方向时刻在变，所以曲线运动是 。

3．在数学中，可以用“弧度”来表示角的大小，它等于 的比值。

三、自主预习

一、线速度

1．圆周运动：物体沿着________的运动称为圆周运动．圆周运动的轨迹为一圆弧，故圆周运动为曲线运动，所以一定是______运动．

2．线速度的概念：做圆周运动的物体，通过的弧长与所用时间的______叫做线速度．

3．线速度的特点．

(1)意义：线速度是描述物体做圆周运动________的物理量，其物理意义与瞬时速度的相同．

(2)大小：线速度的大小用公式v＝________来计算，Δs是在时间Δt内通过的弧长，线速度的单位是________．

(3)方向：线速度是矢量，线速度的方向就是圆周上该点的________．

4．匀速圆周运动．

(1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且______________处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动．

(2)运动性质

由于匀速圆周运动的线速度方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动是一种________运动．

二、角速度、周期(频率)

1．角速度．

(1)定义：在匀速圆周运动中，物体所转过的________与所用________的比值．

(2)物理含义：描述质点转过________的快慢．

(3)大小：ω＝ ；单位： .

(4)匀速圆周运动是角速度________的运动．

课题 第七节 生活中的圆周运动

授课时间

教学目标 知识与技能

1.会在具体问题中分析向心力的来源；

2.会用牛顿第二定律解决生活中较简单的圆周运动问题。

过程与方法

1.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用；

2.通过对离心现象的实例分析，提高综合应用知识解决问题的能力；

情感态度与价值观

通过对实例的分析，建立具体问题具体分析的科学观念.

教学重点 1．理解向心力是一种效果力；

2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

教学难点 1．具体问题中向心力的来源；

2．对变速圆周运动的理解和处理。

课程类型 新授课

教学方法 讲授法、归纳法

教学工具 多媒体辅助

教学过程 导入新课

向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力。

根据研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力。对于变速圆周运动，向心力是沿半径方向的合力提供的。

教学内容 一、汽车转弯

①在水平路面上转弯

汽车在水平路面上转弯时的向心力也来源于地面的静摩擦力，根据向心力公式有

F=F1=mu2/r

转弯时所需的向心力与转弯时的速率及半径有关，如果转弯时的速率过大，静摩擦力不能满足转弯需要时汽车将向外滑出并翻转。

②在倾斜路面上转弯

汽车在倾斜路面上转弯时，重力和支持力的合力可提供一部分向心力。设汽车与路面间的静摩擦力为F1，则有：

FNcosθ=F1sinθ+mg

FNsinθ+F1cosθ=mu2/r

消去FN后得：

F1=mu2cosθ/r- mgsinθ

弯道的路面修好以后，r、θ为定值，因而F1的数值与v有关，当速率v合适时，可使F1等于零，这时mg与FN的合力恰好提供转弯时所需的向心力，这时的速率叫做规定速率v0，可解得v0＝√grtanθ。

廉江市实验学校高一学部物理(学科导学案执笔:宣海明检查:审核:学案编号:

班级:姓名:学习时间:

第二章:圆周运动复习

考纲要求与解读:

1、掌握描述圆周运动物理量间的关系

2、知道圆周运动的本质及条件

3、会寻找向心力的来源

一基础知识梳理

1.描述圆周运动的物理量

⑴线速度:

①质点在一段时间内通过的弧长Δl与这段时间Δ的比值,叫做物体的线速度,即v=Δl/Δt;

②线速度是矢量,其方向就在圆周该点的;

③线速度方向是时刻在变化的,所以圆周运动是。

⑵角速度:

①连接运动质点和圆心的半径在一段时间内转过的角度Δθ与这段时间Δt的比值叫做圆周运动的角速度,即

ω=Δθ/Δt;

②对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的,角速度的单位是。

⑶周期T(频率和转速n:

⑷描述圆周运动的各物理量间的关系:

2.匀速圆周运动:

⑴定义:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等(如果在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

⑵特点:线速度大小恒定,角速度、周期(或频率都是恒定不变的。

⑶性质:运动。

⑷条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向并指向。

3.向心加速度:

⑴物理意义:描述线速度方向改变的快慢。

⑵大小:

⑶方向:总是指向圆心,方向时刻在变,所以匀速圆周运动是运动。

4.向心力:

⑴大小:大小v=_____________,方向________,单位_________,

⑵动力学效果在于产生向心加速度,即只改变线速度,不会改变线速度的。

⑶是按作用效果命名的力,它可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供。

⑷变速圆周运动:合外力并不一定指向圆心。

5、各量相互关系:___________________________________________________

。

6、离心运动:

⑴、定义:

⑵、本质:教师“复备”栏或学生笔记栏

二、圆周运动中的拓展问题

第2讲 圆周运动的规律及其应用

1．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则( )．

A．角速度为0.5 rad/s B．转速为0.5 r/s

C．轨迹半径为4π m D．加速度大小为4π m/s2

解析 角速度为ω＝2πT＝π rad/s，A错误；转速为n＝ω2π＝0.5 r/s，B正确；半径r＝vω＝4π m，C正确；向心加速度大小为an＝v2r＝4π m/s2，D正确．

答案 BCD

2．以v0的速度水平拋出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是( )

A．即时速度的大小是5v0

B．运动时间是2v0g

C．竖直分速度大小等于水平分速度大小

D．运动的位移是22v20g

解析 当其水平分位移与竖直分位移相等时，v0t＝12gt2，可得运动时间t＝2v0g，水平分速度vx＝v0，竖直分速度vy＝gt＝2v0，合速度v＝v2x＋v2y＝5v0，合位移s＝x2＋y2＝22v20g，对比各选项可知说法错误的是C选项．

答案 C

3．如图1所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( )．

图1

A．转速相同时，绳长的容易断

B．周期相同时，绳短的容易断 C．线速度大小相等时，绳短的容易断

D．线速度大小相等时，绳长的容易断

解析 绳子的拉力提供向心力，再根据向心力公式分析．设绳子的拉力为F，则F＝mω2r＝mv2/r，此外，T＝1n＝2πω，所以，当转速n相同，即是周期或角速度相同时，绳长r越大，拉力F越大，绳子越容易断，选项A正确、B错误；当线速度v相同时，绳长r越小，拉力F越大，绳子越容易断，选项C正确、D错误．

答案 AC

4．如图2所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是( )．