人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案9 6页

‎5.5圆周运动（一） 导学案 ‎〖目标导学〗‎ 学习目标：‎ ‎1.认识圆周运动的特点，掌握描述圆周运动的物理量.‎ ‎2.体会匀速圆周运动的实质——线速度不断变化的变速运动，角速度不变.‎ ‎3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题.‎ 重点难点：‎ 线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系.‎ 易错问题： ‎ ‎1.对匀速圆周运动中“匀速”的理解 ‎2.v、ω、r之间关系的应用.‎ 思维激活：‎ 电风扇工作时叶片上的点、时钟的分针和时针上的点、行驶中的自行车车轮上的点都在做什么运动?它们的运动轨迹是什么样子？你能说出哪些点运动得快，哪些点运动得慢？‎ ‎〖问题独学〗‎ ‎1、温故而知新：‎ 曲线运动有哪些特点：‎ ‎<1>曲线运动的轨迹有什么特点?‎ ‎ ‎ ‎<2>曲线运动的速度有什么特点?‎ ‎ ‎ 思考：（1）如果让你给圆周运动下一个定义，应该怎么描述？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）这节课我想知道哪些知识与方法。‎ ‎2、课前感知：‎ ‎1.物体沿着圆周运动，并且 的大小处处 ，这种运动叫做匀速圆周运动。‎ ‎2.在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的 跟 ，就是质点运动的角速度，大小： ，单位： .‎ ‎3. 叫线速度.大小： ，单位： .‎ 线速度物理意义： .‎ ‎4.周期T ； 转速 ‎ ‎5.线速度和角速度的关系式 ‎ ‎〖合作互学〗‎ 一、 线速度与匀速圆周运动 ‎1、情景激疑 拍苍蝇与物理有关，市场上出售的苍蝇拍，把长约30CM，拍头长12CM，宽10CM。这种拍的使用效果往往不好，拍未到，苍蝇已经飞走，有人将拍把增长到60CM，结果是打一个准一个，你能解释其中的原因吗？‎ ‎2、阅读教材及查找资料 ‎3、交流小结：线速度：‎ ‎（1）物理意义：描述圆周运动的物体_________的物理量.‎ ‎（2）定义式：v=Δs/Δt.‎ 注意：线速度有平均值与瞬时值之分，若Δt足够小，得到的是瞬时线速度，若Δt较大，得到的是平均线速度.‎ ‎（3）矢量性：线速度的方向和半径________，和圆弧________.‎ ‎（4）匀速圆周运动：线速度大小___________的圆周运动.‎ 注意：匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变.‎ ‎4、典例剖析：‎ 例1、关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )‎ A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动的速率不变 C.匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同 D.匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 变式题1关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )‎ A、是线速度不变的运动 B、相等的时间里通过的弧长相等 C、相等的时间里发生的位移相同 D、是线速度大小不变的运动 二、 角速度 ‎1、情景激疑 如图转盘上有A、B两点，绕转轴O匀速转动，A、B两点转动的线速度相同吗？由学过的知识知道A、B两点线速度不同，那么两点的角速度是否相同？ ‎ A ‎2、阅读教材及查找资料 ‎3、交流小结：角速度：‎ ‎（1）角度制和弧度制 角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。‎ 弧度制：圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）.‎ ‎（2）物理意义：描述圆周运动的物体________的物理量.‎ ‎（3）定义式：ω=Δθ/Δt.‎ ‎（4）单位：_________，符号为_____或____.‎ ‎（5）转速：单位时间内转过的______，单位为______或__________.‎ ‎（6）周期：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间.‎ 注意：匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动.‎ 典例剖析：‎ 例2、关于匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）‎ A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变速运动 C.匀速圆周运动的线速度不变 D.匀速圆周运动的角速度不变 变式题2、做匀速圆周运动的物体，10S内沿半径是20M的圆周运动100M，试求物体做匀速圆周运动时：（1）线速度的大小；（2）角速度的大小;（3）周期的大小。‎ 三、 描述周期运动中各量的关系 ‎1、情景激疑 我们都骑过自行车，但你注意过这个问题吗：快速转动自行车车轮，你可以看清轮轴附近的一段辐条，但你能看清轮圈附近的辐条吗？怎样解释这种现象？‎ ‎2、阅读教材及查找资料 ‎3、交流小结：线速度与角速度的关系：‎ ‎1.在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的_______.‎ ‎2.表达式：___________.‎ 注意：公式v=ωr中，v与ω必须对应同一时刻.‎ 核心要点突破 一、圆周运动中各物理量之间的关系 ‎1.v、T、r的关系：物体在转动一周的过程中，通过的弧长Δs=2πr，用时为T，则v=Δs/Δt=2πr/T.‎ ‎2.ω、T的关系：物体在转动一周的过程中，转过的角度Δθ=2π，用时为T，则ω=Δθ/Δt=2π/T.‎ ‎3.ω、n的关系：物体在1秒内转过n圈，1圈转过的角度为2π，则1秒内转过的角度Δθ=2πn，即ω=2πn.‎ ‎4.v、ω、r的关系：v=ωr.‎ 二、对公式v=ωr的进一步理解 线速度v和角速度ω都可以用来描述圆周运动的快慢，公式v=ωr反映了它们和半径之间的关系.‎ ‎1.r一定时，v∝ω 举例：（1）齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大，角速度和线速度都随之增大.‎ ‎（2）骑自行车时，车轮转得越快，角速度就越大，车轮边缘上各点的线速度就越大.‎ ‎2.ω一定时，v∝r 举例：时钟上的分针转动时，各质点的角速度相同，但分针上离圆心越远的点，r越大，v也就越大.‎ ‎4、典例剖析：‎ 例3、甲、乙两个做圆周运动的质点，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 变式题3如图6-5-3所示，在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点，过A、B的半径与 竖直轴的夹角分别为30°，60°则A、B两点的线速度之比为 。‎ ‎〖练习固学〗‎ 基础巩固 ‎1.对于做匀速圆周运动的物体来说，不变的物理量是（ ）‎ A.周期 B.频率 C.角速度 D.线速度 ‎2.关于匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）‎ A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变速运动 C.匀速圆周运动的线速度不变 D.匀速圆周运动的角速度不变 ‎3.关于角速度和线速度,下列说法正确的是（ ）‎ A.半径一定,角速度与线速度成反比 B.半径一定,角速度与线速度成正比 C.线速度一定,角速度与半径成正比 D.角速度一定,线速度与半径成反比 思维拓展 ‎4.关于地球上的物体，由于地球的自转，则对于物体的角速度、线速度的大小，以下说法中正确的是（ ）‎ A.在赤道上的物体线速度最大 B.在两极上的物体线速度最大 C.赤道上物体的角速度最大 D.北京和南京的角速度大小相等 ‎5.两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，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离是（ ）‎ A.Lv1/(v1+v2) B.Lv2/(v1+v2)‎ C.L（v1+v2）/v1 D.L（v1+v2）/v2‎ ‎〖反思悟学〗‎ 我领悟或掌握了：1、什么是圆周运动。‎ ‎2、匀速圆周运动的特点：‎ ‎ ‎ ‎3、线速度与角速度、转速、周期的关系：‎ ‎ ‎ ‎4、线速度相同的点，角速度可能不同;线速度不同的点，角速度可能相同。‎ ‎5、同轴传动、皮带传动类问题v、ω、r之间关系。‎ 我还想知道： ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 课后作业 ‎〖基础巩固〗‎ ‎1.做匀速圆周运动的物体，运动半径增大为原来的2倍，则（ ）‎ A．如果角速度不变，线速度变为原来的2倍 B．如果线速度不变，角速度变为原来的2倍 C．如果角速度不变，运动周期变为原来的2倍 D．如果线速度不变，运动周期变为原来的2倍 ‎2.质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）‎ A.线速度越大，周期一定小 ‎ B.角速度越大，周期一定越小 C.转速越大，周期一定越小 D.圆周半径越小，周期一定越小 ‎3.太阳从东边升起、西边落下是地球上的自然现象．但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是( )‎ A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大 C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行必须较大 D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大 ‎4.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‎30cm，当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“‎120km/h”上，可估算出该车车轮的转速约为（ ）‎ A.1000r/s B.1000r/min C.1000r/h C.2000r/s ‎5.一般的转动机械上都标有“转速×××”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的，下列有关转速的说法正确的是( )‎ A.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的线速度一定越大 B.转速越大、说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大 C.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期越大 D.转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的频率越大 ‎6.假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了周，起始时刻为，结束时刻为，运行速度为，半径为r，则计算其运行周期可用（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎7.关于圆周运动中半径R、角速度ω、线速度v之间的关系.下列说法正确的是（ ）‎ A.R一定，v与ω成正比 B. R一定，v 与ω成反比 C.v一定，ω与R成反比 D.v一定，ω与R成正比 ‎〖能力提升〗‎ ‎8.一个做圆周运动的物体，下列说法正确的是( )‎ A.只要圆半径不变，它一定做匀速圆周运动 B.只要半径转过的角度与时间成正比，它一定做匀速圆周运动 C.只要速度方向随时间均匀变化，它一定做匀速圆周运动 D.只要周期和转速随时间不断均匀变化，它一定做匀速圆周运动 ‎9.〖概念理解题〗对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )‎ A.其转速与角速度成正比，其周期与角速度成反比 B.运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述 C.匀速圆周运动不是匀速运动，因为其轨迹是曲线 D.做匀速圆周运动的物体线速度方向时刻都在改变，角速度的方向也时刻都在改变 ‎10.〖应用题〗由于地球的自转，则关于地球上的物体的角速度、线速度的大小，以下说法正确的是( )‎ A.在赤道上的物体线速度最大 B.在两极上的物体线速度最大 C.赤道上物体的角速度最大 D.处于北京和南京的物体的角速度大小相等 ‎〖思维拓展〗‎ ‎11.〖应用题〗地球自转一周为一昼夜时间(24h)，新疆乌鲁木齐市处于较高纬度地区，而广州则处于低纬度地区，由于地球自转方向由西向东，每天早晨广州要比乌鲁木齐天亮得早．‎ ‎(1)下列说法正确的是( )‎ A.乌鲁木齐一昼夜的时间要比广州的一昼夜时间略长 B.乌鲁木齐一昼夜的时间要比广州的一昼夜时间略短 C.乌鲁木齐一昼夜的时间与广州一昼夜时间都是24 h D.无法确定 ‎(2)由于地球自转，该两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较( )‎ A.乌鲁木齐处物体的角速度大，广州处物体的线速度大 B.乌鲁木齐处物体的线速度大，广州处物体的角速度大 C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大 D.两处地方物体的角速度一样大，但广州处物体的线速度比乌鲁木齐处物体的线速度大 ‎12.〖综合题〗如图5—5—11所示为一个中心线OO′以ω角速度转动的球，则（ ）‎ A. A、B两点角速度相等 B. A、B两点的线速度相等 C.若，则 D.以上答案都不对 图‎5-5-11‎