新教材人教版高中物理必修第二冊 6.1 圓周運動 導(dǎo)學(xué)案

1、精品文檔 精心整理精品文檔 可編輯的精品文檔6.1 圓周運動學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】1.理解勻速圓周運動的概念和特點。2.理解線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期等概念，會會對它們進行定量計算。3.知道線速度與角速度的關(guān)系，知道線速度與周期，角速度與周期的關(guān)系?！菊n堂合作探究】請觀看視頻，為什么杯子口部比底部跑得快？變速自行車高速時，使用大齒輪和小齒輪怎樣連接？ 觀看視頻，你是否在游樂園玩過，你在上面的運動軌跡是什么？ 一、線速度1、圓周運動的概念： 舉舉你所知道的圓周運動？自行車的大齒輪、小齒輪、后輪中的質(zhì)點都在做圓周運動。那些點運動的更快些？我們怎樣描述物體運動的快慢呢？任務(wù)一：請同學(xué)們閱讀課本23-24頁

2、線速度部分，回答一下問題：線速度的物理意義？什么是線速度？線速度的大小計算公式？線速度的單位是什么？線速度的方向如何？（6）什么是勻速圓周運動？勻速圓周運動中的“勻速”指速度不變嗎？角速度任務(wù)二：請同學(xué)們閱讀課本24-25頁角速度部分，回答一下問題：角速度的物理意義？什么是角速度？角速度速度的大小計算公式？角速度的單位是什么？什么是圓周運動的轉(zhuǎn)速？什么圓周運動的周期？周期其他描述圓周運動的物理量周期 T ： 頻率 f ： 轉(zhuǎn)速 n ： 描述圓周運動的各個物理量的關(guān)系思考：一物體做半徑為r的勻速圓周運動，它在周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為 多少？思考：由此可知它的線速度為多少；物體的角速度為多少？1.圓周

3、運動運動快慢的描述物理量的關(guān)系: 勻速圓周運動除了線速度大小不變，還有哪些物理量不變兩個重要推論（1）傳動問題同一傳動帶各輪邊緣 同軸問題同軸輪上各點的 討論：勻速圓周運動是什么性質(zhì)的運動？線速度角度： 角速度方面： 周期方面： 頻率方面： 轉(zhuǎn)速方面： 【課堂檢測】1.航天員在太空做了一個有趣的實驗：用長度大約為32cm的細繩拴著一顆小鋼球，細繩恰好處于伸直狀態(tài)，航天員用手指沿垂直細繩方向輕推小球，小球在拉力作用下沿某一平面做勻速圓周運動，2s轉(zhuǎn)動一圈，由此可估測出小球線速度大小約為( )A.0.1m/s B.0.5m/sC.1m/s D.2m/s2.關(guān)于勻速圓周運動，下列說法不正確的是( )

4、A.線速度不變 B.角速度不變 C.頻率不變 D.周期不變3.A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動(如圖)，在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運動方向改變的角度之比是3：2，則它們( )A.線速度大小之比為4：3B.角速度大小之比為3：4C.圓周運動的半徑之比為2：1D.向心加速度大小之比為1：23.A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動(如圖)，在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運動方向改變的角度之比是3：2，則它們( )A.線速度大小之比為4：3B.角速度大小之比為3：4C.圓周運動的半徑之比為2：1D.向心加速度大小之比為1：24.一石英鐘的分針和時針的長度之比為3:2

5、，且均可看做是勻速轉(zhuǎn)動，則( )A.分針和時針轉(zhuǎn)動的周期之比為160B.分針和時針的針尖轉(zhuǎn)動的線速度之比為401C.分針和時針轉(zhuǎn)動的角速度之比為121D.秒針上A，B兩點的線速度一樣大5.如圖所示的皮帶傳動裝置中，皮帶與輪之間不打滑，兩輪半徑分別為R和r，且R=3r，A，B分別為兩輪邊緣上的點，則皮帶輪運動過程中，關(guān)于A，B兩點下列說法正確的是( )A.角速度之比A:B=1:3B.角速度之比A:B=3:1C.線速度大小之比vA:vB=1:3D.在相同的時間內(nèi)通過的路程之比sA:sB=3:16.硬盤是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成.碟片外覆蓋有鐵磁性材料.如圖所示

6、，電動機使磁盤以5400r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時是不動的，磁盤每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道.外磁道某一點P與內(nèi)磁道某一點Q相比，有( )A.nPnQB.PQC.vPvQD.TPTQ【達標訓(xùn)練】一、單選題質(zhì)點做勻速圓周運動，在任意相等的時間內(nèi)，下列物理量可能不同的是()A. 通過的弧長B. 通過的位移大小C. 轉(zhuǎn)過的角度D. 速度的變化變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度如圖是某一變速車齒輪傳動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則下列選項正確的是()A. 當B輪與C輪組合時，兩輪邊緣上的點的線速度之比B:C=7:3B. 當B輪與

7、C輪組合時，兩輪的周期之比TB:TC=3:7C. 當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比A:B=1:4D. 當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比A:D=4:1“單車共享”是目前中國規(guī)模最大的校園交通代步方案，為廣大高校師生提供了方便快捷、低碳環(huán)保、經(jīng)濟實用的共享單車服務(wù)如下圖所示是一輛共享單車，A、B、C三點分別為單車輪胎和齒輪外沿上的點，其中RA=2RB=5RC，下列說法中正確的是( )A. B點與C點的角速度，B=CB. A點與C點的線速度，C=AC. A點與B點的角速度，2A=5BD. A點和B點的線速度，A=2B如下圖是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中是半徑為r1的大齒輪，是半徑為r2的小齒

8、輪，是半徑為r3的后輪假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n(r/s)，則自行車前進的速度為( )A. nr2r3r1B. nr1r3r2C. 2nr2r3r1D. 2nr1r3r2一戶外健身器材如下圖所示。當器材上輪子轉(zhuǎn)動時，輪子上A、B兩點的( )A. 轉(zhuǎn)速nBnAB. 周期TBTAC. 線速度BAD. 角速度BA在如下圖所示的齒輪傳動裝置中，三個齒輪的半徑之比為2:3:6，當齒輪轉(zhuǎn)動的時候，下列對小齒輪邊緣的A點和大齒輪邊緣的B點的描述正確的是()A. A點和B點的線速度大小之比為1:3B. A點和B點的角速度之比為1:1C. A點和B點的角速度之比為3:1D. 以上三個選項都不正確某物體做勻速圓周運動，

9、其速度的大小為3m/s，1s內(nèi)速度變化的大小為3m/s，則勻速圓周運動的半徑和角速度分別為()A. 3m和1rad/sB. 1m和3rad/sC. 18m和6rad/sD. 9m和3rad/s二、實驗題如圖是自行車的傳動裝置示意圖，若腳蹬勻速轉(zhuǎn)一圈需要時間T，已數(shù)出鏈輪齒數(shù)為45，飛輪齒數(shù)為15，要知道在此情況下自行車前進的速度，還需要測量的物理量是_(填寫該物理量的名稱及符號).用這些量表示自行車前進速度的表達式v=_三、計算題如圖所示是教室里的精準石英鐘，設(shè)時針、分針長度之比為5：6，求：(1)時針、分針的角速度之比與針尖的線速度之比；(2)從圖中位置(2：00)開始計時，時針、分針經(jīng)過多

10、長時間將第一次重合？參考答案【課堂檢測】1-7CAACACB【達標練習(xí)】1.D【解析】質(zhì)點做勻速圓周運動時，因線速度的大小不變，故在任意相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相同；位移是矢量，所以在任意相等的時間內(nèi)通過的位移方向不一定相同，但是位移大小相等；質(zhì)點做勻速圓周運動時，角速度是不變的，所以在任意相等的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度是相同的；速度的變化是矢量，任意相等的時間內(nèi)的速度變化方向不一定相同，D符合題意。2.C【解析】AB.同緣傳動邊緣點線速度相等，前齒輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與轉(zhuǎn)動圈數(shù)的乘積，當B與C組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，B2NB=C2NC，解得：B：C=18：42=3：7，根

11、據(jù)=2T可知兩輪的周期之比TB：TC=7：3，故AB錯誤；CD.同緣傳動邊緣點線速度相等，前齒輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與轉(zhuǎn)動圈數(shù)的乘積，當A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，得：A2NA=D2ND，解得：A：D=ND：NA=12：48=1：4，故C正確，D錯誤。故選：C。3.C【解析】A.大齒輪與小齒輪是同緣傳動，邊緣點線速度相等，即vB=vC，根據(jù)v=R及RA=2RB=5RC可得：BC=RCRB=25，故A錯誤；B.車輪和小齒輪同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，即A=C，根據(jù)v=R及RA=2RB=5RC可得：vAvC=RARC=51，故B錯誤；C.由可得：AB=52，即A點與B點的角速度

12、，2A=5B，故C正確；D.由可得：vAvB=51，A點和B點的線速度，vA=5vB，故D錯誤；故選C。4.D【解析】轉(zhuǎn)速為單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，則角速度為：=2n，因為要測量自行車的速度，即車輪邊緣上的線速度的大小，根據(jù)題意得：小齒輪和大齒輪邊緣上的線速度大小相等，根據(jù)v=r可得，r11=r22，已知1=2n，則小齒輪的角速度為：2=r1r21=2nr1r2，又小齒輪和后輪為同軸轉(zhuǎn)動，則2=3，根據(jù)v=r得，v=r33=2nr1r3r2，故D正確，ABC錯誤。故選D。5.C【解析】BD.由題意可知，A、B兩共軸傳動，有相同的角速度，即有A=B，又根據(jù)T=2可知A、B兩點的周期相等，即有TA=

13、TB，故BD錯誤；A.由于A、B兩點的角速度相等，根據(jù)=2n可知，兩點的轉(zhuǎn)速相等，即有nA=nB，故A錯誤；C.由圖可知，B的軌道半徑大于A的軌道半徑，根據(jù)v=r可知B的線速度大小大于A的線速度大小，即有vBvA，故C正確。故選C。6.C【解析】在齒輪轉(zhuǎn)動時，每個嚙合的齒輪邊緣處的線速度大小相等，即A點和B點的線速度大小相等，A錯誤；由=r，知A:B=rB:rA=3:1，C正確，B、D錯誤7.D【解析】解：物體做勻速圓周運動，其速度的大小為3m/s，1s內(nèi)速度變化的大小為3m/s，根據(jù)幾何關(guān)系可知，初速度、末速度和速度變化量三者組成矢量等邊三角形，轉(zhuǎn)動的角度=3，根據(jù)角速度的定義可知，=t=3rad/s，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系式v=r可知，半徑r=v=9m，故D正確，ABC錯誤。故選：D。8.【答案】后輪半徑R6RT【解析】解：鏈輪齒數(shù)為45，飛輪齒數(shù)為15，可知兩輪的半徑比為3：1鏈輪的角速度=2T，鏈輪與飛輪的線速度大小相等，可知角速度之比為1：3，所以飛輪的角速度=6T，后輪的角速度與飛輪的角速度相同，則只要知道后輪的半徑R，即可求出自