人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动说课课件ppt

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一、线速度1．定义：做圆周运动的物体在一段______的时间Δt内，通过的弧长Δs与这段时间Δt______叫作线速度．　 Δs是弧长，不是位移！2．表达式：v＝________．3．意义：线速度描述做圆周运动的物体沿圆周______的快慢．　　 线速度是瞬时速度，表示沿轨迹运动的快慢4．方向：物体做圆周运动时该点的________方向．与半径垂直5．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处________，这种运动叫作匀速圆周运动． 准确的说法应是匀速率圆周运动(2)性质：线速度的方向是时刻________的，所以是一种________运动．
四、线速度与角速度的关系1．两者关系：在圆周运动中，线速度的大小________角速度大小与半径的乘积．2．表达式：v＝________．
【情境思考】如图是日常生活中常见到的圆周运动实例，请对以下结论作出判断．(1)游乐场的摩天轮转动的线速度不变．(　　)(2)吊扇正常工作时各扇叶的角速度相等．(　　)(3)吊扇正常工作时扇叶上各点的线速度大小相等．(　　)(4)吊扇正常工作时扇叶上各点的周期相等．(　　)
　圆周运动分类(1)如图甲所示为匀速圆周运动．(2)如图乙所示为变速圆周运动．
　 角度、弧度的单位换算度量角的大小的两种单位制
2　线速度与角速度的区别如图是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，有如下关系．(1)线速度关系：a、c两点在相等时间内转过的弧长相等，则线速度大小相等(va＝vc)，但方向不同；a、b两点的线速度方向相同，但大小不同(va>vb)．(2)角速度关系：a、b、c三点在相等时间内半径转过的圆心角相等，三点角速度相同．
目标一　描述圆周运动的物理量及其关系【导思】打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技．篮球绕指尖所在的竖直轴旋转时：(1)篮球上不同高度的各点的角速度相同吗？(2)线速度大小相同吗？
提示：(1)篮球上各点的角速度是相同的．(2)由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v＝ωr可知不同高度的各点的线速度大小不同．
【典例】例 1 [2023·广东揭阳期中]如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是(　　)A．时针的角速度最大B．秒针的角速度最大C．时针尖端的线速度大于分针尖端的线速度D．时针、分针、秒针的转动周期相等
解析：相同时间内秒针转过的角度最大，所以秒针的角速度最大，故A错误，B正确；因为相同时间内分针转过的角度大于时针转过的角度，所以分针的角速度大于时针的角速度，又因为分针的长度大于时针，根据v＝ωr可知分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，故C错误；时针、分针、秒针的转动周期不相等，故D错误．
例 2 “南昌之星”摩天轮的转盘直径为153 m，转一圈的时间大约是30 min.乘客乘坐摩天轮观光时，其线速度大约为(　　)A．5.0 m/s B．1.0 m/sC．0.50 m/s D．0.25 m/s
目标二　四种常见的传动装置【导思】(1)图甲、乙中A、B两点分别有什么物理量是相同的？(2)图甲中B、C两点有什么物理量是相同的？
提示：(1)图甲中A、B两点在自行车的同一条链条上，这决定了A、B两点的线速度大小是相等的．同一条链条上的所有点的线速度大小都一样．图乙中的两个齿轮边缘相同时间内必定转过相同弧长，故图乙中A、B两点线速度大小相等．它们和图甲中的A、B两点是类似的，同理还有皮带传动、摩擦小轮，由于边缘始终没有相对滑动，相同时间内必定转过相同弧长，我们可以总结为“同线的线速度大小相等”．(2)B、C的转轴相同，B转多少转，C一定同时转多少转，所以B、C的角速度是相等的．我们称为“同轴转动”．
【典例】例 4 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其简化原理图如图乙所示．A、B、C三点位于齿轮不同位置，已知2rC＝rA，rC＝rB.以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小ω之间关系的说法正确的是(　　)A．vAωB，vB＝vC D．ωA<ωB，vB＝vC
解析：A、C是同轴转动，有ωA＝ωC，vA＝ωArA，vC＝ωCrC，又因2rC＝rA，故vA＝2vC；A、B是同缘传动，有vA＝vB，又因vA＝2vC，所以vB＝2vC.A、C、D错误，B正确．故选B.
例 5 如图所示，自行车后架上装有给车头灯供电的小发电机，小发电机的上端有一个摩擦小轮．行驶过程中，当需要小发电机向车头灯供电时，摩擦小轮压紧车轮，如图所示，此时摩擦小轮在自行车车轮摩擦力的作用下转动，发电机发电．已知此时摩擦小轮与自行车车轮之间不打滑，则下列说法正确的是(　　)A．车轮转动角速度大于大齿轮转动角速度B．车轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度C．摩擦小轮转动角速度小于小齿轮转动角速度D．摩擦小轮边缘的线速度小于大齿轮边缘的线速度
解析：小齿轮和车轮同轴转动，角速度大小相同，车轮半径大于小齿轮半径，由v＝ωr知车轮边缘的线速度大于小齿轮边缘的线速度，故B错误；大齿轮和小齿轮通过链条相连，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr可知，小齿轮的角速度大于大齿轮的角速度，故车轮转动角速度大于大齿轮转动角速度，故A正确；摩擦小轮边缘线速度与车轮边缘线速度大小相同，由v＝ωr知摩擦小轮转动角速度大于车轮转动角速度，也就大于小齿轮转动角速度，故C错误；由于小齿轮边缘的线速度小于车轮边缘的线速度，大齿轮和小齿轮通过链条相连，边缘线速度大小相同，故摩擦小轮边缘的线速度大于大齿轮边缘的线速度，故D错误．
目标三　圆周运动的周期性造成的多解问题【导思】如图所示为飞镖游戏．(1)对准A点就能在最高点直接射中A点吗？(2)飞镖射中A点时，A点转动到哪个位置？(3)飞镖射中A点时，A点一定转动半圈吗？
提示：(1)不能，飞镖要做平抛运动，在竖直方向会向下运动．(2)A点做的是圆周运动，而飞镖在初速度所在竖直平面内做平抛运动，故射中A点时A点必定转到最低点的位置．(3)不一定，飞镖射中A点时，A点可能转动半圈，也可能是一圈半、两圈半……总之是半圈的奇数倍．
【归纳】1．问题特点(1)研究对象：匀速圆周运动的多解问题含有两个做不同运动的物体．(2)运动特点：一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动(如平抛运动、匀速直线运动等)．(3)运动的关系：根据两物体运动的时间相等建立等式，求解待求物理量．2．分析技巧(1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质，抓住两运动的联系点——时间相等．(2)先特殊后一般：先考虑第一个周期的情况，再根据运动的周期性，考虑多个周期时的规律．(3)分析时注意两个运动是独立的，互不影响．
1．[2023·泰安高一检测](多选)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∶9B．它们的半径之比为1∶2C．它们的周期之比为2∶3D．它们的周期之比为1∶3
4．如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小．轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C转动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行．对于这种自行车，下列说法正确的是(　　)A．转轮A、B、C线速度大小vA、vB、vC之间的关系是vA>vB>vCB．转轮A、B、C线速度大小vA、vB、vC之间的关系是vA＝vB>vCC．转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωC>ωB>ωAD．转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA＝ωC>ωB