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2019-2020年人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案15 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 理解什么是線速度、角速度和周期 2. 知道什么是勻速圓周運(yùn)動 3. 線速度、角速度及周期之間的關(guān)系 二、課前預(yù)習(xí) 1、圓周運(yùn)動 。 2、線速度 ，公式 ，單位 ，方向 。 3、前面我們研究物體運(yùn)動快慢時(shí)都是用速度這個(gè)物理量，公式，是位移與時(shí)間的比值。為什么研究做圓周運(yùn)動物體的運(yùn)動快慢時(shí)不用速度這個(gè)概念，反而引入一個(gè)新的物理量線速度呢？試瞬時(shí)線速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系。 4、角速度 ，公式 ，單位 ，方向由轉(zhuǎn)向決定。 5、那弧度是個(gè)怎樣的單位呢？那弧度與我們平時(shí)熟知的角度是如何換算的呢？單位計(jì)算時(shí)，能否把“rad”帶到公式中計(jì)算，弧度的真實(shí)單位是什么？角速度的真實(shí)單位是什么？ 6、轉(zhuǎn)速 ，符號 ，單位 。 7、周期 ，符號 ，單位 。 8、頻率 ，符號 ，單位 。頻率與周期的關(guān)系是 。 9、線速度與角速度的關(guān)系是 ；線速度與周期的關(guān)系 ，角速度與周期的關(guān)系 ；線速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 ，角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 。 10、勻速圓周運(yùn)動 。勻速圓周運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是變速運(yùn)動？ 。 三、經(jīng)典例題 例1、分析下面兩個(gè)圖中ABC三點(diǎn)的關(guān)系。 A B C A B C 例2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（ ） A. 任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過的路程相等。 B. 任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過的位移相等 C. 任意相等時(shí)間內(nèi)物體半徑掃過的弧度相等 D. 勻速圓周運(yùn)動是勻速運(yùn)動 例3、如圖所示，兩個(gè)皮帶輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），大輪半徑是小輪半徑的2倍，則兩輪邊緣上A、B兩點(diǎn)的線速度，角速度、周期和頻率的關(guān)系為；； ； 例4、地球上北緯30度和北緯60度上各有一點(diǎn)A和B，則它們之間的角速度和線速度大小之比多少？ 例5、磁帶兩孔轉(zhuǎn)速是否相同？“坐地日行八萬里”如何解釋？ 四、鞏固練習(xí) 1、下列物理量在勻速圓周運(yùn)動中保持不變的是（ ） A. 線速度 B. 速率 C. 角速度 D. 周期 A B C RA RB RC 2、如圖所示的皮帶傳動裝置中，右邊兩輪是在一起同軸轉(zhuǎn)動，圖中A、B、C三輪的半徑關(guān)系為RA＝RC＝2RB，設(shè)皮帶不打滑，則三輪邊緣上的一點(diǎn)線速度之比vA∶vB∶vC＝ ，角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝ 。 3、新型石英表中的分針和秒針的運(yùn)動可視為勻速轉(zhuǎn)動，分針與秒針從重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為（ ） A. 1min B. C. D. 4、如圖所示，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒，以角速度繞軸O高速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有一子彈以某速度沿直徑方向穿過圓筒，在圓筒上留下兩個(gè)彈孔a、b。若∠aob=，則子彈速度的是多少？ 5、雨傘邊緣半徑為r，且高出水平地面為h，如圖所示，若雨傘以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，使雨滴自雨傘邊緣水平飛出后在地面上形成一個(gè)大圓圈，則此圓圈的半徑R為多大？ h r 參考答案 1、【答案】:BCD 2、【答案】: vA∶vB∶vC＝1∶1∶2，ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶2 【解析】：本題考查的是線速度、角速度和半徑之間的關(guān)系，A和B是由皮帶帶動一起運(yùn)動，皮帶不打滑，故A、B兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度相等。B、C在同一輪軸上，同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，但是由于離轉(zhuǎn)軸的距離不同，由公式v＝ωR可知，B與C兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度不相等，且C輪邊緣上各點(diǎn)的線速度是B輪上各點(diǎn)線速度的兩倍。A輪和B輪邊緣上各點(diǎn)的線速度相等，由公式v＝ωR可知，它們的角速度與它們的半徑成反比，即ωA∶ωB＝RB∶RA＝1∶2。 由上述分析可知：vA∶vB∶vC＝1∶1∶2，ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶2。 拓展：在分析傳動裝置的各物理量之間的關(guān)系時(shí)，要首先明確什么量是相等的，什么量是不相等的。在通常情況下，同軸的各點(diǎn)角速度ω、轉(zhuǎn)速n和周期T相等，線速度v＝ωr，即與半徑成正比。在認(rèn)為皮帶不打滑的情況下，傳動皮帶和與皮帶接觸處以及與皮帶連接的輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，由ω＝v/r可知，角速度與半徑成反比。 3、【答案】:C 【解析】：本題是個(gè)易錯(cuò)題，很多同學(xué)從分針與秒針同指12開始計(jì)時(shí)，認(rèn)為秒針走了一圈后，分針走了30，那么秒針再走30就重合了，卻忽略了秒針在走這30時(shí)分針也在走。 正確解法是：再次重合時(shí)秒針比分針多走了360。有 計(jì)算后有答案C 4、【答案】: 【解析】：子彈做勻速直線運(yùn)動，由一端進(jìn)入至另一端穿出的時(shí)間間隔為,為了保證從a點(diǎn)進(jìn)入，從b點(diǎn)出，則這段時(shí)間內(nèi)，圓筒應(yīng)該轉(zhuǎn)過的弧度為,兩式聯(lián)立有，當(dāng)n=0時(shí)，子彈速度最大，為 5、【答案】: R＝ h r 1 v R z s x y Or 【解析】：作出雨滴飛出后的三維示意圖，如圖1所示。 雨滴飛出的速度大小為v＝ωr 在豎直方向上有：h＝gt2 在水平方向上有：s＝vt 又由幾何關(guān)系可得：R＝ 聯(lián)立以上各式可解得：R＝，即為雨滴在地面上形成的大圓圈的半徑。