高中物理第五章曲线运动5.4圆周运动教案新人教版必修2(2021年整理)

湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

1 / 111 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

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湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

2 / 112 4 圆周运动

学习目标

1。认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算.

2。理解线速度、角速度、周期、转速之间的关系。

3.理解匀速圆周运动是变速运动。

自主探究

1.线速度：圆周运动的线速度就是它的瞬时速度，匀速圆周运动线速度的大小等于做匀速圆周运动的物体通过的 和 的比值,即v= .线速度是 量，它既有 又有 ，线速度的单位: （国际单位）.

2.角速度:连接运动物体和圆心的半径转过的 和 的比值,叫做圆周运动的角速度，即ω= 。角速度的国际单位为 ，符号为 ，匀速圆周运动的角速度 (选填“变"或“不变”)。

3。周期：做匀速圆周运动的物体 叫周期，周期用T表示，其国际单位为 。

4。线速度与角速度的关系用公式表示为 。

合作探究

一、圆周运动

演示1:用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动，提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点。

演示2:教师在讲台上转动微型电风扇,让学生观察电风扇叶片的转动,注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点。 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

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归纳总结:圆周运动：

二、线速度

[小组合作］做圆周运动物体上的质点,哪些运动得较慢?哪些运动得较快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢?

阅读教材第16~17页,回答下列问题:

线速度

1.物理意义: 。

2。定义： .

3.大小: 。

4.方向： .

5。单位: .

6.匀速圆周运动：

概念： .

运动特点:线速度大小 ,方向 ,它是 运动,只是 保持不变.

思考:匀速圆周运动能否说成匀速运动？

［巩固训练]做匀速圆周运动的物体，线速度 不变,

时刻在变，线速度是 （选填“恒量”或“变量”），匀速圆周运动的性质是

，匀速的含义是 .

三、角速度 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

4 / 114 演示:展示正在运动的钟表

［小组合作］同一根指针上不同的点，其线速度大小却不一样,而它们是应该有共同点的.因此这就需要我们去思考:描述圆周运动的快慢，除了用线速度外，还有没有其他方法?

角速度

1.定义：

.

2。大小： ,单位: 。

3。物理意义:

.

思考：有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗?为什么？

四、周期和转速

1.做圆周运动的物体

叫转速,符号:

，单位： .

2。做圆周运动的物体 叫周期，符号： ，单位： 。

*3。频率:单位时间内完成圆周运动的次数，称为频率，用符号f表示，单位赫兹（Hz）.

在描述匀速圆周运动时，频率f在数值上等于转速n，f=n=

五、线速度、角速度、周期之间的关系

一物体做半径为r的匀速圆周运动时,则:

1.它运动一周所用的时间叫 ,用T表示。它在周期T内转过的弧长为 ，由此可知它的线速度为 。

2.一个周期T内转过的角度为 ，物体的角速度为 .

3.角速度ω与周期T的关系: .

4。线速度v与周期T的关系： . 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

5 / 115 5。线速度v与角速度ω的关系:

.

6。角速度ω与转速n的关系： 。

若n=2r/s，则ω= ;

若n=2r/min,则ω= 。

思考:

1.物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？

2。住在北京的小明与住在广州的小华都在随地球自转.小明认为他俩转得一样快，小华认为他比小明运动得快，你认为呢？

【例1】地球上的物体随着地球一起绕地轴自转,地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗？

【例2】(1）分析下图轮上各点的角速度有什么关系?

分析得到: .

（2)分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系？

分析得到： .

课堂检测 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

6 / 116 1。静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是( ）

A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的

C。它们的线速度大小都是相同的 D。它们的角速度是不同的

2。关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是（ ）

A.线速度大的角速度一定大 B.线速度大的周期一定小

C。角速度大的半径一定小 D.角速度大的周期一定小

3。如图所示是一个玩具陀螺,a、b、c是陀螺外表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）

A.a、b、c三点的线速度大小相等 B。a、b、c三点的角速度相等

C.a、b的角速度比c的大 D。c的线速度比a、b的大

4.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是( ）

A.它们的半径之比为2∶9 B。它们的半径之比为1∶2

C.它们的周期之比为2∶3 D。它们的周期之比为1∶3

5。如图所示为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了( )

A.提高速度 B.提高稳定性

C.骑行方便 D。减小阻力 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

7 / 117 6.如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动。当小球A的速度为vA时，小球B的速度为vB,则轴心O到小球A的距离是( )

A。vA(vA+vB)l B.

C. D.

7。某品牌电动自行车的铭牌如下：

车型:20英寸

（车轮直径：508mm） 电池规格：36V

12A·h（蓄电池)

整车质量:40kg 额定转速:210r/min

外形尺寸:L1 800 mm×W650

mm×H1 100 mm 充电时间:2~8 h

电机:后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流:36V/5 A

根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（ ）

A。15km/h B.18km/h C.20km/h D.25km/h

8。如图所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴OO’做匀速转动，M点和圆心的连线与竖直轴的夹角为60°,N点和圆心的连线与竖直轴的夹角为30°，则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN= ,角速度大小之比ωM∶ωN= ，周期大小之比TM∶TN= . 湖南省中方县高中物理 第五章 曲线运动 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2

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9.如果把钟表上的时针、分针、秒针看成匀速转动，那么它们的角速度之比为ω时∶ω分∶ω秒=

;设时针、分针、秒针的长度之比为1∶1.5∶1。8,那么三个指针尖端的线速度大小之比为v时∶v分∶v秒= 。

10。如图所示，两个摩擦传动的轮子,A为主动轮,转动的角速度为ω。已知A、B轮的半径分别是R1和R2,C点离圆心的距离为,求C点处的角速度和线速度.

11.2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中,张丹、张昊再次获得亚军.张昊（男）以自己为转轴拉着张丹（女)做匀速圆周运动，转速为30r/min，张丹的脚到转轴的距离为1。6m.求:

(1）张丹做匀速圆周运动的角速度;

（2)张丹的脚运动速度的大小。

12。观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的，如图所示,是链条传动的示意图,两个齿轮俗称“牙盘”，试分析并讨论：

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9 / 119 (1）同一齿轮上各点的线速度、角速度是否相同?

(2）两个齿轮相比较,其边缘的线速度大小是否相同?角速度是否相同?转速是否相同？

(3）两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系?你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的直径d1、d2的关系吗?

参考答案

自主探究

1。弧长 所用时间 矢 大小 方向 米每秒

2.圆心角 所用时间 弧度每秒 rad/s 不变

3。运动一周所用的时间 秒

4。v=ωr

合作探究

一、圆周运动

演示1:小球的运动轨迹是一个圆周。

演示2：叶片上选定的点的运动轨迹是一个圆周。

圆周运动：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动.

二、线速度

［小组合作］离转轴越近的点运动得越慢，离转轴越远的点运动得越快,用v=表示.

1。描述质点沿圆周运动的快慢

2。质点做圆周运动通过的弧长Δs和所用时间Δt的比值叫做线速度