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2019-2020年高一物理 5.4《圓周運(yùn)動(dòng)》學(xué)案 一．教學(xué)重難點(diǎn) 1.重點(diǎn)是理解線速度、角速度的概念及兩者的關(guān)系. 2.難點(diǎn)是學(xué)會(huì)分析傳動(dòng)裝置中主動(dòng)輪、從動(dòng)輪上各點(diǎn)的線速度、角速度關(guān)系. 二．復(fù)習(xí)引入 1.直線運(yùn)動(dòng)中，速度等于 的比值，公式是 . 2.曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是 　　 .曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是　　　　　　. 3.在數(shù)學(xué)中，可以用“弧度”來表示角的大小，它等于 的比值. 三.新課教學(xué) 1.什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量[ (1)線速度: 線速度的方向沿 ,如圖所示.大小 單位 強(qiáng)調(diào):勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變的運(yùn)動(dòng),而不是勻速運(yùn)動(dòng),它的速度的方向時(shí)刻在變化, 嚴(yán)格地說,應(yīng)該為勻速率圓周運(yùn)動(dòng). 圓周運(yùn)動(dòng)的線速度就是它的瞬時(shí)速度 (2)角速度: 矢量性:方向不研究 大小: 單位: 可見:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng). (3)周期: .周期描寫了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要特點(diǎn): 時(shí)間 周期性.其具體含意是,描寫勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一些變化的物理量,每經(jīng)過一個(gè)周期時(shí),大小和 方向與初始時(shí)刻完全相同.例如線速度以及下節(jié)課要講的向心加速度等. (4)轉(zhuǎn)速和頻率:轉(zhuǎn)數(shù) 用符號(hào) 表示,單位: 頻率: 用符號(hào) 表示,單位: 3.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系 (1)線速度與角速度的關(guān)系:由v=,s=rφ推出,即v==ωr.這個(gè)關(guān)系的意義是線速度的大小等于角速度與半徑的乘積,即: (2)角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速間的關(guān)系: (3)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)角速度和線速度關(guān)系的理解: a在半徑r一定的情況下線速度v∝ω,即角速度越大時(shí)線速度正比增大,在這種情況下線速度角速度都能描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢. b當(dāng)ω一定時(shí),線速度v∝r,圓周半徑大的質(zhì)點(diǎn)線速度大,此種情況角速度便不能比較此周期性運(yùn)動(dòng)的快慢. c當(dāng)線速度v一定時(shí),ω∝,即半徑越小,角速度越大,完成一個(gè)周期性運(yùn)動(dòng)用的時(shí)間越短. 此種情況線速度便不能比較此周期性運(yùn)動(dòng)的快慢. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種重復(fù)性的運(yùn)動(dòng),即是一種周期性的運(yùn)動(dòng),周期性運(yùn)動(dòng)的快慢僅用已經(jīng)學(xué)過的線速度的大小是不能準(zhǔn)確表達(dá)的.物體運(yùn)動(dòng)的角速度ω、周期T、頻率f、轉(zhuǎn)速n都能表達(dá)勻速圓周運(yùn)動(dòng)這種周期性運(yùn)動(dòng)的快慢. 四.例題 例1.課本19頁3題 例2 如圖,A、B兩個(gè)齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2,各自固定在過O1、O2的軸上.其中過O1的軸與電動(dòng)機(jī)相連接,此軸每分鐘轉(zhuǎn)速為n1.若兩齒輪外緣半徑分別是r1、r2,求:(1)B齒輪的轉(zhuǎn)速n2;(2)在時(shí)間t內(nèi),A、B兩齒輪轉(zhuǎn)過的角度之比,以及B齒輪外緣上一點(diǎn)通過的路程. (思考:課本19頁2題) 例4.如圖所示，半徑為R的圓板做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)到某一方向時(shí)，在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行于OB的方向水平拋出一球.要使小球與圓板只碰撞一次,且落點(diǎn)為B,則小球的初速度是多大?圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是多大?