高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动背景图ppt课件

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人教版（2019）物理学科高一年级必修第二册6.1《圆周运动》教学设计课题名6.1《圆周运动》课型新授课教学目标1、认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。2、理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。 3、理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。 4、能在具体的情境中确定线速度和角速度。教学重难点重点：概念以及物理量之间的联系；确定圆周运动各点运动快慢的方法 难点：理解匀速圆周运动线速度方向，理解线速度、角速度的物理意义 教学环节教学过程课堂导入【导入】课本P23[问题？]两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？（如太阳系恒星的运动快慢比较）  1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短2.比较物体在一段时间内半径转过的角度3.比较物体转过一圈所用时间    以上三种方法，我们都可用来比较两物体圆周运动的快慢，这也就是本节课要学习的三个新的概念：线速度、角速度、周期。                     知识精讲 一、线速度1.比较物体在一段时间内通过的圆弧∆s长短（1）物体从A→B：若其在一段时间∆t内通过的弧长∆s越长（位移为∆l），表示运动得越快（速度越大）（2）∆t非常非常小时，弧长∆s与∆t的比值就表示物体在A点的速度——线速度2.意义：描述质点沿圆周运动的快慢3.定义：质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比值性质线速度是矢量，既有大小，又有方向，大小和方向中任何一个发生变化，线速度就发生了变化。（1）大小：  本质：瞬时速度，当∆t足够小时，弧长∆s≈位移∆l（2）方向：某点线速度方向沿圆周上该点的切线方向。5.匀速圆周运动（1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等（即速率不变）。（2）性质：匀速圆周运动的物体线速度的方向不断变化，匀速（速率不变）圆周运动是变速运动（方向变）。二、角速度1.比较一段时间内半径转过的角度∆θ大小（1）如果物体在一段时间∆t内半径转过的角度∆θ（单位：弧度，rad）越大，表示运动得越快（速度越大）（2）弧度制360°=2πrad      180°=πrad  意义：描述质点绕圆心转动的快慢定义：圆周半径转过的角度∆θ与所用时间Δt的比值大小：              单位：弧度/秒(rad/s)——标量匀速圆周运动：线速度（大小）不变，角速度不变。三、周期和转速1.圆周运动的特性：周期性——物体运动一周后又返回到初始位置，周而复始运动。2.周期T (s)（1）定义：物体做圆周运动时，转过一周所用的时间（2）表示及单位：T，与时间的单位相同（h，min，s）（3）周期越大，运动得越慢（速率越小）；周期越小，运动得越快（速率越大）3.转速n（r/s）（1）定义：物体转动的圈数与所用时间之比（2）表示及单位：用n表示；单位：转每秒(r/s)或r/min（3）转速越大，物体运动得越快（速率越大）——汽车仪表盘：转速r/min，速率km/h（4）转速n，也叫频率f，单位赫兹，f =1/T（5）转速一般要转换为角速度：1r/s=2π/s四、描述圆周运动各物理量的关系描述圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度w、转速n（周期T）线速度与角速度的关系线速度与周期(频率)的关系(转动一周)角速度与周期(频率)的关系(转动一周) 巩固提升 一：1．[多选]关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．匀速圆周运动是变速运动B．匀速圆周运动的速率不变C．任意相等时间内通过的位移相等D．任意相等时间内通过的路程相等解析：选ABD　由匀速圆周运动的定义知，速度的大小不变也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A、B两项正确；做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长相等，即路程相等，故C项错误，D项正确。巩固提升二2.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则(　　)A．ω1>ω2，v1>v2   B．ω1<ω2，v1<v2C．ω1＝ω2，v1<v2   D．ω1＝ω2，v1＝v2答案　C解析　由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1＝，v2＝，v1<v2.由t＝，得ω1＝ω2，故选项C正确．巩固提升三3.(多选)火车以60 m/s的速率驶过一段弯道，某乘客发现放在水平桌面上的指南针在10 s内匀速转过了10°.在此10 s时间内，火车(　　)A．运动路程为600 m   B．加速度为零C．角速度约为1 rad/s   D．转弯半径约为3.4 km答案　AD解析　由s＝vt知，s＝600 m，A正确；火车在弯道处做曲线运动，加速度不为零，B错误；由10 s内匀速转过10°知，角速度ω＝＝rad/s＝ rad/s≈0.017 rad/s，C错误；由v＝rω知，r＝＝ m≈3.4 km，D正确．巩固提升四4.如图4所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)图4A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大答案　B解析　同一物体上的三点绕同一竖直轴转动，因此角速度相同，v＝ωr，c的半径最小，故它的线速度最小，a、b的半径相同，二者的线速度大小相等，故选B.巩固提升五5.(多选)如图5所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中(　　)图5A．甲、乙两轮的角速度之比为3∶1B．甲、乙两轮的周期之比为3∶1C．甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1D．甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1答案　AD解析　这种齿轮传动，与不打滑的皮带传动规律相同，即两轮边缘的线速度大小相等，故C错误；根据线速度的定义v＝可知，弧长Δs＝vΔt，故D正确；根据v＝ωr可知ω＝，又甲、乙两个轮子的半径之比r1∶r2＝1∶3，故甲、乙两轮的角速度之比ω1∶ω2＝r2∶r1＝3∶1，故A正确；周期T＝，所以甲、乙两轮的周期之比T1∶T2＝ω2∶ω1＝1∶3，故B错误．巩固提升五6.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：(1)曲轴转动的周期与角速度；(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度。解析：(1)由于曲轴每秒钟转(周)＝40(周)，所以周期T＝ s；而每转一周为2π rad，因此曲轴转动的角速度ω＝2π×40 rad/s＝80π rad/s。(2)已知r＝0.2 m，因此这一点的线速度v＝ωr＝80π×0.2  m/s＝16π m/s。答案：(1) s　80π rad/s　(2)16π m/s  课堂小结一、认识圆周运动二、描述圆周运动的物理量1、线速度            2、角速度              3、周期和转速①物理意义：         ①物理意义：            ①周期T②定义：             ②定义：                ②转速n③公式：             ③公式：               4、v 、w 、T的关系④矢量。             ④单位：rad/s 板书设计一、认识圆周运动二、描述圆周运动的物理量1、线速度            2、角速度              3、周期和转速①物理意义：         ①物理意义：            ①周期T②定义：             ②定义：                ②转速n③公式：             ③公式：               4、v 、w 、T的关系④矢量。             ④单位：rad/s课后作业1．如图7所示的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径为R，圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点(图中OO′为圆筒轴线)。圆筒以速度v竖直向下匀速运动，若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点，且恰能经b点穿出。图7(1)若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a点时速度的大小；(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动，求圆筒转动的角速度应满足的条件。解析：(1)子弹做平抛运动，水平方向上有2R＝v0t竖直方向上有vt＝gt2解得t＝，v0＝。(2)圆筒转动的角度是2π的整数倍时，子弹恰好从a点到达b点，有2πn＝ωt(n＝1,2,3，…)解得ω＝(n＝1,2,3，…)。答案：(1)v0＝　(2)ω＝(n＝1,2,3，…)2.图为某种品牌的共享单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为，后轮直径为，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，后轮边缘处A点的线速度大小为（　　）A． B． C． D． 教学反思