新教材同步系列2024春高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)1圓周運(yùn)動(dòng)課件新人教版必修第二冊(cè)

第六章圓周運(yùn)動(dòng)①物理觀念：會(huì)用線速度、角速度、周期描述圓周運(yùn)動(dòng)，知道向心加速度的內(nèi)涵，能分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；能用向心力及向心加速度等解釋生產(chǎn)、生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因．具有與勻速圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念．②科學(xué)思維：能基于熟悉情境建構(gòu)勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型解決問題；能對(duì)常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析推理，獲得結(jié)論；能用與勻速圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的證據(jù)說明結(jié)論并做出解釋；能從不同角度分析解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題．③科學(xué)探究：能完成“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”等物理實(shí)驗(yàn)．能分析物理現(xiàn)象，提出可探究的物理問題；能在他人幫助下采用控制變量的方法設(shè)計(jì)相關(guān)的探究方案，解決問題；能通過向心力演示儀等器材獲得證據(jù)；能分析歸納實(shí)驗(yàn)信息、形成與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嚓P(guān)的結(jié)論，做出解釋；能撰寫比較完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在報(bào)告中能呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)表格、分析過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行交流．④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對(duì)向心力大小影響因素的探究，認(rèn)識(shí)到物理學(xué)研究依賴于實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)與創(chuàng)新；有主動(dòng)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)，能在合作中堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，也能尊重他人；能體會(huì)物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用對(duì)日常生活的影響．本章重點(diǎn)①描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量；②向心力與向心加速度；③生活中的圓周運(yùn)動(dòng)問題．本章難點(diǎn)①向心力來源分析；②豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；③圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題；④生活中離心運(yùn)動(dòng)的分析．1圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)1.知道圓周運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的區(qū)別2．知道線速度的物理意義、定義式，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的特點(diǎn)3．掌握線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期間的關(guān)系1.通過實(shí)例，初步認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)2．通過研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拓展對(duì)運(yùn)動(dòng)多樣性的認(rèn)識(shí)知識(shí)導(dǎo)圖課前·

自主預(yù)習(xí)1．線速度(1)定義：物體做圓周運(yùn)動(dòng)通過的________與所用________的比值，v＝______．(2)意義：描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體________的快慢．(3)方向：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)的______方向．2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小____________．(2)性質(zhì)：線速度的方向是時(shí)刻________的，所以是一種________運(yùn)動(dòng)．線速度弧長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)切線處處相等變化變速【答案】不是，速度方向不斷變化．Δs表示通過的弧長(zhǎng)，不是位移．但當(dāng)Δt→0時(shí)，Δs等于物體在Δt內(nèi)的位移Δl的大小．1．角速度(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑轉(zhuǎn)過的________與所用________的比值．(2)定義式：ω＝_______．(3)單位：____________，符號(hào)為________．(4)物理意義：描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體繞圓心______快慢的物理量．角速度、周期和轉(zhuǎn)速角度時(shí)間弧度每秒rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)2．周期做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)______所用的時(shí)間，用T表示，單位與______單位相同．3．轉(zhuǎn)速物體轉(zhuǎn)動(dòng)的________與所用時(shí)間之比，常用符號(hào)n表示．單位為轉(zhuǎn)每秒(r/s)或轉(zhuǎn)每分(r/min).一周時(shí)間圈數(shù)(多選)下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法正確的是 (

)A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度不變D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變【答案】BD【解析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，故A、C錯(cuò)誤，B正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)中角速度是不變的，故D正確．線速度與角速度的關(guān)系自行車大齒輪和小齒輪是鏈條傳動(dòng)，兩齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是否相同？【答案】不相同．因?yàn)榫€速度大小相同，但半徑不同，故角速度不同．課堂·

重難探究1．線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速都是用來描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的，但它們描述的角度不同．(1)線速度v描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢．(2)角速度ω、周期T、轉(zhuǎn)速n描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢．描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量2．圓周運(yùn)動(dòng)中的各物理量3．線速度與角速度的關(guān)系式v＝ωr(1)公式中各量間的關(guān)系：①當(dāng)半徑r一定時(shí)，線速度v與角速度ω成正比．②當(dāng)角速度ω一定時(shí)，線速度v與半徑r成正比．③當(dāng)線速度v一定時(shí)，角速度ω與半徑r成反比．(2)各量之間的關(guān)系對(duì)應(yīng)圖像如圖所示．例1

(2023年肇慶一中期中)如圖是一種叫“指尖陀螺”的玩具．當(dāng)將陀螺繞位于中心A的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，陀螺上的B、C兩點(diǎn)的周期(TB和TC)、角速度(ωB和ωC)、線速度(vB和vC)的關(guān)系正確的是 (

)A．TB＝TC，vB>vCB．TB＝TC，vB<vCC．ωB＝ωC，vB＝vCD．ωB＝ωC，vB>vC【答案】B【解析】由于是共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以B、C兩點(diǎn)的角速度相等，則有ωB＝ωC，則轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等，即TB＝TC，由于C的半徑大于B的半徑，所以根據(jù)v＝rω，知C的線速度大于B的線速度，即vB<vC

，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．變式1

(2023年廣州期末)如圖所示為自行車皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動(dòng)輪O2的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)，設(shè)皮帶不打滑，則A、B、C三點(diǎn) (

)A．加速度之比aA∶aB∶aC＝6∶2∶1B．線速度之比vA∶vB∶vC＝3∶2∶2C．角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝1∶1∶2D．加速度之比aA∶aB∶aC＝3∶2∶1【答案】A【解析】B點(diǎn)和C點(diǎn)具有相同大小的線速度，根據(jù)v＝ωr，知B、C兩點(diǎn)的角速度之比等于半徑之反比，所以ωB∶ωC＝rC∶rB＝2∶1，而A點(diǎn)和B點(diǎn)具有相同的角速度，則得ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶1，C錯(cuò)誤；根據(jù)v＝ωr，知A、B的線速度之比等于半徑之比，所以vA∶vB＝3∶1，B、C線速度相等，所以vA∶vB∶vC＝3∶1∶1，B錯(cuò)誤；根據(jù)a＝ω2r＝ωv

得aA∶aB∶aC＝(vAωA)∶(vBωB)∶(vCωC)＝6∶2∶1，A正確，D錯(cuò)誤．常見的傳動(dòng)裝置例2

(2023年佛山實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)如圖是一種新概念自行車，它沒有鏈條，共有三個(gè)轉(zhuǎn)輪，A、B、C轉(zhuǎn)輪半徑依次減?。咰與輪A嚙合在一起，騎行者踩踏板使輪C轉(zhuǎn)動(dòng)，輪C驅(qū)動(dòng)輪A轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得整個(gè)自行車沿路面前行．對(duì)于這種自行車，下面說法正確的是(

)A．轉(zhuǎn)輪A、B、C線速度vA、vB、vC之間的關(guān)系是vA>vB>vCB．轉(zhuǎn)輪A、B、C線速度vA、vB、vC之間的關(guān)系是vA＝vB>vCC．轉(zhuǎn)輪A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之間的關(guān)系是ωA<ωB<ωCD．轉(zhuǎn)輪A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之間的關(guān)系是ωA＝ωB>ω

C【答案】C變式2

(多選)(2023年中山期末)20世紀(jì)70年代我國(guó)農(nóng)村常用轆轤澆灌農(nóng)田，其模型圖如圖所示，細(xì)繩繞在半徑為r的輪軸上，繩的另一端懸掛一個(gè)水桶M，輪軸上均勻分布著6根手柄，柄端有6個(gè)質(zhì)量均勻的小球m.球離軸心的距離為R，輪軸、繩(極細(xì))及手柄的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)．當(dāng)手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)n周把水桶提上來時(shí)，則

(

)【答案】BC核心素養(yǎng)應(yīng)用1．多解原因圓周運(yùn)動(dòng)問題多解的原因一般是由圓周運(yùn)動(dòng)的周期性引起的．2．問題特點(diǎn)一般是一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)和一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)(或其他運(yùn)動(dòng))相結(jié)合的題目．3．解題思路先求解一個(gè)周期的情況，再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，將時(shí)間改為nT，或?qū)⑥D(zhuǎn)過的角度改為2nπ，n的取值視情況而定．科學(xué)思維——圓周運(yùn)動(dòng)的多解問題例3

如圖所示為一個(gè)半徑為5m的圓盤，正繞其圓心做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓盤邊緣上的一點(diǎn)A處在如圖所示位置的時(shí)候，在其圓心正上方20m的高度有一個(gè)小球正在向邊緣的A點(diǎn)以一定的速度水平拋出，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，要使得小球正好落在A點(diǎn)，則 (

)A．小球平拋的初速度一定是2.5m/sB．小球平拋的初速度可能是2.5m/sC．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定是πrad/sD．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度可能是π2m/s2【答案】A例4如圖所示，一位同學(xué)做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤的距離為L(zhǎng)，且對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤繞盤中心O的水平軸勻速運(yùn)動(dòng)，角速度為ω.若飛鏢恰好擊中A點(diǎn)，重力加速度為g，則下列關(guān)系正確的是 (

)【答案】B小練·

隨堂鞏固【答案】D2．(2023年清遠(yuǎn)期末)共享單車方便人們的出行，如圖所示，單車的大齒輪、小齒輪，后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，其邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，下列說法正確的是 (

)A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B．B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等C．C點(diǎn)的線速度大于A點(diǎn)的線速度D．A點(diǎn)的周期小于B點(diǎn)的周期【答案】C3．(多選)如圖所示，電風(fēng)扇在閃光燈下運(yùn)轉(zhuǎn)，閃光燈每秒閃30次，風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸O上裝有3個(gè)扇葉，它們之間相互的夾角為120°，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察者感覺扇葉不動(dòng)，則風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可能是 (

)A．600r/min B．900r/minC．1200r/min D．3000r/min【答案】ACD4．(2021年南山區(qū)名校月考)如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)齒輪的半徑分別為r1、r2、r3.若甲齒輪的角速度為ω1，則丙齒輪的角速度為(

)【答案】A5．(多選)(2022年邯鄲學(xué)業(yè)考試)如圖所示為時(shí)鐘面板，當(dāng)時(shí)鐘正常工作時(shí)，關(guān)于時(shí)針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是 (

)A．時(shí)針的角速度最大B．秒針的角速度最大C．分針尖端的線速度大于時(shí)針尖端的線速度D．時(shí)針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等【答案】BC【解析】相同時(shí)間內(nèi)秒針轉(zhuǎn)過的角度最大，所以秒針的角速度最大，A錯(cuò)誤，B正確；分針的角速度大于時(shí)針的角速度，又因?yàn)榉轴樀拈L(zhǎng)度大于時(shí)針，所以分針尖端的線速度大于時(shí)針尖端的線速度，C正確；時(shí)針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期不相等，D錯(cuò)誤．6．(2023年廣東名校質(zhì)檢)修正帶是學(xué)生常用的學(xué)習(xí)工具