《圓周運(yùn)動(dòng)》PPT課件
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、線速度
【思考】
地球在自轉(zhuǎn),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(yùn)動(dòng)的物體通過的_____與所用時(shí)間的比值。
2.表達(dá)式:v=____。
3.物理意義:描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體_________的物理量。
4.方向:線速度是矢量,沿圓弧上該點(diǎn)的_________。
5.勻速圓周運(yùn)動(dòng):
(1)線速度大小_________的圓周運(yùn)動(dòng)。
(2)性質(zhì):_______曲線運(yùn)動(dòng)。
二、角速度
【思考】
鐘表上的時(shí)針和分針繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢一樣嗎?
提示:時(shí)針和分針繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是不一樣的。
1.定義:物體與圓心的連線所轉(zhuǎn)過的_____與轉(zhuǎn)過這一角度_______________。
2.表達(dá)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,稱為弧度,符號(hào):____。
(2)角速度的單位:弧度每秒,符號(hào)是______。
5.轉(zhuǎn)速和周期:
(1)轉(zhuǎn)速:單位時(shí)間內(nèi)物體轉(zhuǎn)過的圈數(shù),常用n表示,單位為____________或轉(zhuǎn)每分(r/min)。
(2)周期:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,轉(zhuǎn)過一周所用時(shí)間,用T表示,國際單位為秒(s)。
三、線速度與角速度的關(guān)系
【思考】
大齒輪和小齒輪邊緣上一點(diǎn)的線速度、角速度與運(yùn)動(dòng)半徑三者之間滿足什么關(guān)系?
提示:v=ωr
1.兩者的關(guān)系:在圓周運(yùn)動(dòng)中,線速度的大小等于________________________。
2.表達(dá)式:v=____。
3.推導(dǎo):
4.下列描述中符合事實(shí)的有_______。
①勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)
②做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,相等時(shí)間內(nèi)通過的位移相同
③做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其所受合力一定不為零
④在描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中,線速度是矢量,周期、轉(zhuǎn)速是標(biāo)量
⑤做圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)過的角度越大,其角速度就越大
⑥當(dāng)半徑一定時(shí),線速度與角速度成正比
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圓周運(yùn)動(dòng)PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
一 描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
1.描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系:
2.描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間關(guān)系的分析技巧:
(1)角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的分析:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由ω=2π/t=2πn知,角速度、周期、轉(zhuǎn)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(zhàn)略需求,是人類走出地球搖籃的必由之路,關(guān)系到國家未來的發(fā)展空間、太空資源、安全等重大問題。我國第一個(gè)火星探測器預(yù)計(jì)2020年發(fā)射,當(dāng)探測器環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)。
討論:
(1)轉(zhuǎn)過的弧長、圓心角與半徑有何關(guān)系?(物理觀念)
(2)轉(zhuǎn)過的線速度、角速度與軌道半徑滿足什么關(guān)系?(物理觀念)
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(jù)裝置中各點(diǎn)位置確定半徑關(guān)系,或根據(jù)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)小朋友的線速度的大小關(guān)系及角速度的大小關(guān)系如何?(物理觀念)
提示:線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,線速度不同。
【典例示范】
(多選)如圖所示,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),這三點(diǎn)( )
A.線速度大小都相等
B.線速度方向都相同
C.角速度大小都相等
D.周期都相等
三 圓周運(yùn)動(dòng)的周期性和多解問題
1.問題特點(diǎn):
(1)研究對(duì)象:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的多解問題含有兩個(gè)做不同運(yùn)動(dòng)的物體。
(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):一個(gè)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),另一個(gè)物體做其他形式的運(yùn)動(dòng)(如平拋運(yùn)動(dòng),勻速直線運(yùn)動(dòng)等)。
(3)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:由于兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù)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(yùn)動(dòng)性質(zhì),抓住兩運(yùn)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(jù)運(yùn)動(dòng)的周期性,考慮多個(gè)周期時(shí)的規(guī)律。
【思考·討論】
情境:指尖陀螺是一種一個(gè)軸承對(duì)稱結(jié)構(gòu)、可以在手指上空轉(zhuǎn)的小玩具,它是由一個(gè)雙向或多向的對(duì)稱體作為主體,在主體中間嵌入一個(gè)軸承的設(shè)計(jì)組合,整體構(gòu)成一個(gè)可平面轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時(shí),陀螺上的每一點(diǎn)都在做什么運(yùn)動(dòng)?(物理觀念)
提示:指尖陀螺上每一點(diǎn)都在繞圓心做圓周運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)指尖陀螺的轉(zhuǎn)速達(dá)一定程度時(shí),我們看到好像陀螺處于靜止?fàn)顟B(tài)一樣,為什么?(科學(xué)思維)
提示:每經(jīng)過特定的時(shí)間指尖陀螺就會(huì)轉(zhuǎn)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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