《圓周運動(dòng)》PPT課件
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、線(xiàn)速度
【思考】
地球在自轉,地球上各個(gè)位置的速度大小相同嗎?
提示:地球上各個(gè)位置的速度大小不相同。
1.定義:做圓周運動(dòng)的物體通過(guò)的_____與所用時(shí)間的比值。
2.表達式:v=____。
3.物理意義:描述做圓周運動(dòng)的物體_________的物理量。
4.方向:線(xiàn)速度是矢量,沿圓弧上該點(diǎn)的_________。
5.勻速圓周運動(dòng):
(1)線(xiàn)速度大小_________的圓周運動(dòng)。
(2)性質(zhì):_______曲線(xiàn)運動(dòng)。
二、角速度
【思考】
鐘表上的時(shí)針和分針繞軸轉動(dòng)的快慢一樣嗎?
提示:時(shí)針和分針繞軸轉動(dòng)的快慢是不一樣的。
1.定義:物體與圓心的連線(xiàn)所轉過(guò)的_____與轉過(guò)這一角度_______________。
2.表達式:ω=______。
3.物理意義:描述物體___________的快慢。
4.單位:
(1)角度的單位:國際單位制中,_________________表示角的大小,稱(chēng)為弧度,符號:____。
(2)角速度的單位:弧度每秒,符號是______。
5.轉速和周期:
(1)轉速:單位時(shí)間內物體轉過(guò)的圈數,常用n表示,單位為_(kāi)___________或轉每分(r/min)。
(2)周期:做勻速圓周運動(dòng)的物體,轉過(guò)一周所用時(shí)間,用T表示,國際單位為秒(s)。
三、線(xiàn)速度與角速度的關(guān)系
【思考】
大齒輪和小齒輪邊緣上一點(diǎn)的線(xiàn)速度、角速度與運動(dòng)半徑三者之間滿(mǎn)足什么關(guān)系?
提示:v=ωr
1.兩者的關(guān)系:在圓周運動(dòng)中,線(xiàn)速度的大小等于________________________。
2.表達式:v=____。
3.推導:
4.下列描述中符合事實(shí)的有_______。
①勻速圓周運動(dòng)是一種勻速運動(dòng)
②做勻速圓周運動(dòng)的物體,相等時(shí)間內通過(guò)的位移相同
③做勻速圓周運動(dòng)的物體,其所受合力一定不為零
④在描述圓周運動(dòng)的物理量中,線(xiàn)速度是矢量,周期、轉速是標量
⑤做圓周運動(dòng)的物體轉過(guò)的角度越大,其角速度就越大
⑥當半徑一定時(shí),線(xiàn)速度與角速度成正比
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圓周運動(dòng)PPT，第二部分內容：關(guān)鍵能力·素養形成
一 描述圓周運動(dòng)的物理量
1.描述圓周運動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系:
2.描述圓周運動(dòng)的各物理量之間關(guān)系的分析技巧:
(1)角速度、周期、轉速之間關(guān)系的分析:物體做勻速圓周運動(dòng)時(shí),由ω=2π/t=2πn知,角速度、周期、轉速三個(gè)物理量,只要其中一個(gè)物理量確定了,其余兩個(gè)物理量也唯一確定了。
【思考·討論】
深空探測是國家的重大戰略需求,是人類(lèi)走出地球搖籃的必由之路,關(guān)系到國家未來(lái)的發(fā)展空間、太空資源、安全等重大問(wèn)題。我國第一個(gè)火星探測器預計2020年發(fā)射,當探測器環(huán)繞火星做勻速圓周運動(dòng)時(shí)。
討論:
(1)轉過(guò)的弧長(cháng)、圓心角與半徑有何關(guān)系?(物理觀(guān)念)
(2)轉過(guò)的線(xiàn)速度、角速度與軌道半徑滿(mǎn)足什么關(guān)系?(物理觀(guān)念)
提示:(1)l=rθ (2)v=ωr
二 三種傳動(dòng)方式
1.三種傳動(dòng)裝置:
2.求解傳動(dòng)問(wèn)題的思路:
(1)分清傳動(dòng)特點(diǎn):若屬于皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng),則輪子邊緣各點(diǎn)線(xiàn)速度大小相等;若屬于同軸傳動(dòng),則輪上各點(diǎn)的角速度相等。
(2)確定半徑關(guān)系:根據裝置中各點(diǎn)位置確定半徑關(guān)系,或根據題意確定半徑關(guān)系。
【思考·討論】
情境:蹺蹺板的支點(diǎn)位于板的中點(diǎn),兩個(gè)小朋友坐在兩端。
討論:
(1)在撬動(dòng)蹺蹺板的某一時(shí)刻,兩個(gè)小朋友的線(xiàn)速度的大小關(guān)系及角速度的大小關(guān)系如何?(物理觀(guān)念)
提示:線(xiàn)速度和角速度都相同。
(2)如果蹺蹺板的支點(diǎn)不在板的中點(diǎn),線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系如何?(科學(xué)思維)
提示:角速度相同,線(xiàn)速度不同。
【典例示范】
(多選)如圖所示,在風(fēng)力發(fā)電機的葉片上有A、B、C三點(diǎn),其中A、C在葉片的頂點(diǎn),B在葉片的中點(diǎn)。當葉片轉動(dòng)時(shí),這三點(diǎn)( )
A.線(xiàn)速度大小都相等
B.線(xiàn)速度方向都相同
C.角速度大小都相等
D.周期都相等
三 圓周運動(dòng)的周期性和多解問(wèn)題
1.問(wèn)題特點(diǎn):
(1)研究對象:勻速圓周運動(dòng)的多解問(wèn)題含有兩個(gè)做不同運動(dòng)的物體。
(2)運動(dòng)特點(diǎn):一個(gè)物體做勻速圓周運動(dòng),另一個(gè)物體做其他形式的運動(dòng)(如平拋運動(dòng),勻速直線(xiàn)運動(dòng)等)。
(3)運動(dòng)的關(guān)系:由于兩物體運動(dòng)的時(shí)間相等,根據等時(shí)性建立等式求解待求物理量。
2.分析技巧:
(1)抓住聯(lián)系點(diǎn):明確題中兩個(gè)物體的運動(dòng)性質(zhì),抓住兩運動(dòng)的聯(lián)系點(diǎn)。
(2)先特殊后一般:先考慮第一個(gè)周期的情況,再根據運動(dòng)的周期性,考慮多個(gè)周期時(shí)的規律。
【思考·討論】
情境:指尖陀螺是一種一個(gè)軸承對稱(chēng)結構、可以在手指上空轉的小玩具,它是由一個(gè)雙向或多向的對稱(chēng)體作為主體,在主體中間嵌入一個(gè)軸承的設計組合,整體構成一個(gè)可平面轉動(dòng)的新型物品,其中就包括可以懸浮在空中的指尖陀螺。
討論:
(1)指尖陀螺在快速旋轉時(shí),陀螺上的每一點(diǎn)都在做什么運動(dòng)?(物理觀(guān)念)
提示:指尖陀螺上每一點(diǎn)都在繞圓心做圓周運動(dòng)。
(2)當指尖陀螺的轉速達一定程度時(shí),我們看到好像陀螺處于靜止狀態(tài)一樣,為什么?(科學(xué)思維)
提示:每經(jīng)過(guò)特定的時(shí)間指尖陀螺就會(huì )轉回到初始位置,所以我們看到好像陀螺不動(dòng)一樣。
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