(精品)1.圆周运动 (2).pptx

探究核心要点突破完成课前学习任务第二章匀速圆周运动第二章匀速圆周运动1.2.1圆周运动圆周运动探究核心要点突破完成课前学习任务学习目标学习目标核心凝炼核心凝炼1.知道什么是知道什么是圆周运周运动，知道什么是匀速，知道什么是匀速圆周运周运动，理解匀速，理解匀速圆周运周运动的特点。的特点。4个概念个概念线速度、角速度、周速度、角速度、周期、期、频率率(或或转速速)1个关系个关系线速度、角速度、周速度、角速度、周期的关系期的关系2.理解理解线速度、角速度、周期速度、角速度、周期频率等概念，率等概念，会会对它它们进行定量行定量计算。算。3.掌握掌握线速度与周期、角速度与周期的关系。速度与周期、角速度与周期的关系。4.掌握常掌握常见传动装置的特点。装置的特点。探究核心要点突破完成课前学习任务一、圆周运动与匀速圆周运动一、圆周运动与匀速圆周运动观图助学观图助学夏天，我夏天，我们打开打开电风扇，就能感扇，就能感觉到凉爽的到凉爽的风，那么，那么(1)叶片上某点运叶片上某点运动的的轨迹是什么形状呢？迹是什么形状呢？(2)如如果果叶叶片片上上某某点点在在相相等等的的时间里里通通过的的弧弧长相相等等，那那么么该点点运运动的的速速度度大大小小变化化吗？探究核心要点突破完成课前学习任务1.圆周运动：圆周运动：物体的运物体的运动轨迹是迹是_的运的运动叫做叫做圆周运周运动。2.匀匀速速圆圆周周运运动动：质点点沿沿圆周周运运动，如如果果在在相相等等的的时间里里通通过的的_相相等等，这种运种运动就叫匀速就叫匀速圆周运周运动。3.圆周运动的特点圆周运动的特点(1)轨迹形状：是迹形状：是_。(2)速度方向：任一速度方向：任一时刻的速度方向都在刻的速度方向都在圆周的周的_方向上。方向上。理解概念理解概念判断下列判断下列说法的正法的正误。(1)做做圆周运周运动的物体，其速度一定是的物体，其速度一定是变化的。化的。()(2)做匀速做匀速圆周运周运动的物体相等的物体相等时间内通内通过的位移相同。的位移相同。()(3)匀速匀速圆周运周运动是一种匀速运是一种匀速运动。()圆圆弧弧长度度圆切切线探究核心要点突破完成课前学习任务二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期观图助学观图助学地球与月亮均做地球与月亮均做圆周运周运动，地球和月亮，地球和月亮进行了下面的行了下面的“对话”：探究核心要点突破完成课前学习任务(1)从在相同从在相同时间内通内通过弧弧长的的长度方面比度方面比较，是，是谁运运动得快？得快？(2)从在相同从在相同时间内半径内半径转过的角度大小方面比的角度大小方面比较，是，是谁运运动得快？得快？(3)从从转过一圈所用一圈所用时间的多少方面比的多少方面比较，是，是谁运运动得快？得快？(4)从在相同从在相同时间内内转过的圈数方面比的圈数方面比较，又是，又是谁运运动得快？得快？探究核心要点突破完成课前学习任务线速度、角速度、周期和转速的比较线速度、角速度、周期和转速的比较快慢快慢相切相切转动一周一周圈数圈数探究核心要点突破完成课前学习任务理解概念理解概念判断下列判断下列说法的正法的正误。(1)做做圆周运周运动的物体，其的物体，其线速度的方向是不断速度的方向是不断变化的。化的。()(3)角速度是角速度是标量，它没有方向。量，它没有方向。()(4)转速越大，周期一定越大。速越大，周期一定越大。()探究核心要点突破完成课前学习任务对线速度、角速度和匀速圆周运动的理解对线速度、角速度和匀速圆周运动的理解观察探究观察探究如如图1所所示示为自自行行车的的车轮，A、B为辐条条上上的的两两点点，当当它它们随随轮一一起起转动时，回回答答下列下列问题：图1探究核心要点突破完成课前学习任务(1)A、B两点的速度方向沿什么方向？两点的速度方向沿什么方向？(2)A、B两点在相同的两点在相同的时间内沿内沿圆弧运弧运动的的轨迹迹长度相同度相同吗？哪个运？哪个运动得快？得快？(3)如果如果B点在任意相等的点在任意相等的时间内内转过的弧的弧长相等，相等，B做匀速运做匀速运动吗？(4)匀匀速速圆周周运运动的的线速速度度是是不不变的的吗？匀匀速速圆周周运运动的的“匀匀速速”同同“匀匀速速直直线运运动”的的“匀速匀速”一一样吗？探究核心要点突破完成课前学习任务答案答案(1)两点的速度方向均沿各自两点的速度方向均沿各自圆周的切周的切线方向。方向。(2)B运运动的的轨迹迹长，B运运动得快。得快。(3)B运运动的速率不的速率不变，但，但B运运动的方向的方向时刻刻变化，故化，故B做非匀速运做非匀速运动。(4)质点点做做匀匀速速圆周周运运动时，线速速度度的的大大小小不不变，方方向向时刻刻在在变化化，因因此此，匀匀速速圆周周运运动不不是是线速速度度不不变的的运运动，只只是是速速率率不不变，是是变速速曲曲线运运动。而而“匀匀速速直直线运运动”中中的的“匀速匀速”指的是速度不指的是速度不变，是大小、方向都不，是大小、方向都不变，二者并不相同。，二者并不相同。探究核心要点突破完成课前学习任务探究归纳探究归纳1.对线速度的理解对线速度的理解探究核心要点突破完成课前学习任务2.对角速度的理解对角速度的理解探究核心要点突破完成课前学习任务3.对匀速圆周运动的理解对匀速圆周运动的理解“匀速匀速”的含的含义(不不变量量)(1)速度的大小不速度的大小不变，即速率不，即速率不变，“匀速匀速”应理解理解为匀速率匀速率(2)转动快慢不快慢不变，即角速度、周期、，即角速度、周期、频率、率、转速都不速都不变匀中有匀中有变(变化量化量)(1)速度方向是速度方向是时刻刻变化的化的(沿着沿着圆周的切周的切线方向方向)(2)是是变速曲速曲线运运动探究核心要点突破完成课前学习任务试题案例试题案例例例1(多多选)某某质点点绕圆轨道做匀速道做匀速圆周运周运动，下列，下列说法中正确的是法中正确的是()A.在任何相等的在任何相等的时间内，内，质点运点运动的平均速度都相同的平均速度都相同B.在任何相等的在任何相等的时间内，内，连接接质点和点和圆心的半径心的半径转过的角度都相等的角度都相等C.该质点速度大小不点速度大小不变，因而加速度，因而加速度为零，零，处于平衡状于平衡状态D.该质点做的是点做的是变速运速运动，具有加速度，故它所受合力不等于零，具有加速度，故它所受合力不等于零探究核心要点突破完成课前学习任务解解析析但但由由于于位位移移是是矢矢量量，在在相相等等的的时间内内，质点点的的位位移移大大小小相相等等，位位移移方方向向却却不不一一定定相相同同；平平均均速速度度也也是是矢矢量量，虽然然大大小小相相等等，但但方方向向不不一一定定相相同同，故故A错误；在在相相等等的的时间内内，连接接质点点和和圆心心的的半半径径所所转过的的角角度度也也相相等等，故故B正正确确；该质点点做做的的是是变速速运运动，具具有有加加速速度度，不不是是处于于平平衡衡状状态，所所以以它它所所受受合合力力不不等等于于零零，故故C错误，D正确。正确。答案答案BD探究核心要点突破完成课前学习任务匀速圆周运动中的匀速圆周运动中的“匀速匀速”理解误区理解误区一一定定要要注注意意矢矢量量的的方方向向性性。匀匀速速圆周周运运动是是变速速运运动，这里里的的“匀匀速速”是是“匀匀速速率率”的意思；匀速的意思；匀速圆周运周运动中的中的“匀速匀速”不同于匀速直不同于匀速直线运运动中的中的“匀速匀速”。探究核心要点突破完成课前学习任务针对训练针对训练1(多多选)质点做匀速点做匀速圆周运周运动，则()A.在任何相等的在任何相等的时间内，内，质点的位移都相同点的位移都相同B.在任何相等的在任何相等的时间内，内，质点通点通过的路程都相等的路程都相等C.因因为它速度大小始它速度大小始终不不变，所以它做的是匀速运，所以它做的是匀速运动D.它速度大小不它速度大小不变，但方向，但方向时刻改刻改变，是，是变速运速运动解解析析质点点做做匀匀速速圆周周运运动时，由由于于位位移移是是矢矢量量，在在相相等等的的时间内内，质点点的的位位移移大大小小相相等等，位位移移方方向向却却不不一一定定相相同同，因因此此位位移移不不一一定定相相同同，故故A错误；相相等等的的时间内内通通过的的圆弧弧长度度相相等等，即即路路程程相相等等，故故B正正确确；速速度度是是矢矢量量，因因为匀匀速速圆周周运运动速速度的方向度的方向时刻在改刻在改变，匀速，匀速圆周运周运动是是变速运速运动，故，故C错误，D正确。正确。答案答案BD探究核心要点突破完成课前学习任务线速度、角速度、周期、转速之间的关系线速度、角速度、周期、转速之间的关系观察探究观察探究如如图2所所示示，钟表表上上的的秒秒针、分分针、时针以以不不同同的的角角速速度度做做圆周周运运动。秒秒针针尖尖做做圆周运周运动的半径的半径为r，在很短，在很短时间t内内转过的的圆心角心角为，对应弧弧长AB为s。图2探究核心要点突破完成课前学习任务(1)秒秒针、分、分针、时针它它们转动的快慢相同的快慢相同吗？谁转得最快？得最快？(2)秒秒针的周期是多大？秒的周期是多大？秒针针尖的尖的线速度速度v是多大？秒是多大？秒针的角速度的角速度是多大？是多大？(3)圆心心角角与与弧弧长s及及半半径径r之之间有有什什么么数数学学关关系系？线速速度度v与与角角速速度度及及半半径径r之之间有什么关系？有什么关系？探究核心要点突破完成课前学习任务探究核心要点突破完成课前学习任务探究归纳探究归纳1.线速度和角速度间的关系线速度和角速度间的关系(1)线速度和角速度速度和角速度间的关系式：的关系式：vr。(2)当当v、r中有一个不中有一个不变时，其他两个物理量，其他两个物理量间的的变化关系如化关系如图所示。所示。探究核心要点突破完成课前学习任务2.描述圆周运动的各物理量之间的关系描述圆周运动的各物理量之间的关系探究核心要点突破完成课前学习任务图3(1)圆环转动的角速度和周期；的角速度和周期；(2)环上上Q点的点的线速度大小。速度大小。探究核心要点突破完成课前学习任务【思路探究】【思路探究】(1)P、Q两两点点做做圆周周运运动的的圆心心是是圆环的的圆心心吗？如如何何由由几几何何关关系系求求出出P、Q两两点点做做圆周运周运动的半径？的半径？(2)做匀速做匀速圆周运周运动的半径、角速度与的半径、角速度与线速度之速度之间是什么是什么规律公式？律公式？探究核心要点突破完成课前学习任务探究核心要点突破完成课前学习任务同轴传动类问题的解题思路同轴传动类问题的解题思路(1)首首先先要要确确定定质点点做做圆周周运运动的的轨迹迹所所在在的的平平面面以以及及圆周周运运动圆心心的的位位置置，从从而确定半径。而确定半径。(2)然后由然后由v、的定的定义式及式及v、r的关系式来的关系式来计算。算。(3)一一定定要要牢牢记：同同一一轮子子或或同同轴传动的的轮子子上上各各点点运运动的的角角速速度度、转速速n和和周周期期T均相等，均相等，线速度速度则与半径成正比。与半径成正比。探究核心要点突破完成课前学习任务针针对对训训练练2 如如图4所所示示，两两个个小小球球a和和b用用轻杆杆连接接，并并一一起起在在水水平平面面内内做做匀匀速速圆周周运运动，下列，下列说法中正确的是法中正确的是()图4探究核心要点突破完成课前学习任务A.a球的球的线速度比速度比b球的球的线速度小速度小B.a球的角速度比球的角速度比b球的角速度小球的角速度小C.a球的周期比球的周期比b球的周期小球的周期小D.a球的球的转速比速比b球的球的转速大速大解解析析两两个个小小球球一一起起转动，周周期期相相同同，它它们的的转速速、角角速速度度都都相相等等，故故B、C、D错误；而由而由vr可知可知b的的线速度大于速度大于a的的线速度，所以速度，所以A正确。正确。答案答案A探究核心要点突破完成课前学习任务观察探究观察探究如如图5为一一辆自自行行车传动装装置置的的结构构图，观察察自自行行车是是怎怎样用用链条条传动来来驱动后后轮前前进的，并思考：的，并思考：同轴转动和皮带传动问题同轴转动和皮带传动问题图5探究核心要点突破完成课前学习任务(1)大大齿轮与小与小齿轮用用链条条传动，它，它们边缘的的线速度大小有什么关系？速度大小有什么关系？(2)小小齿轮与后与后轮是同是同轴转动，轮上各点的角速度有什么关系？上各点的角速度有什么关系？答答案案(1)链条条传动时，在在相相同同的的时间内内，大大齿轮与与小小齿轮的的边缘通通过的的弧弧长相相等，所以等，所以线速度大小相同。速度大小相同。(2)同同轴传动时，在在相相同同的的时间内内，小小齿轮与与后后轮转过的的角角度度相相等等，所所以以角角速速度度相同。相同。探究核心要点突破完成课前学习任务探究归纳探究归纳探究核心要点突破完成课前学习任务【例例3】(2018湖湖北北沙沙市市中中学学高高一一下下期期中中)如如图6所所示示是是自自行行车传动结构构的的示示意意图，其其中中A是是半半径径为r1的的大大齿轮，B是是半半径径为r2的的小小齿轮，C是是半半径径为r3的的后后轮，假假设脚脚踏踏板的板的转速速为n r/s，则自行自行车前前进的速度的速度为()图6探究核心要点突破完成课前学习任务答案答案C探究核心要点突破完成课前学习任务针针对对训训练练3(多多选)一一辆卡卡车在在水水平平路路面面上上行行驶，已已知知该车轮胎胎半半径径为R，轮胎胎转动的的角速度角速度为，关于各点的，关于各点的线速度大小，下列速度大小，下列说法正确的是法正确的是()图7探究核心要点突破完成课前学习任务A.相相对于地面，于地面，轮胎与地面的接触点的速度胎与地面的接触点的速度为RB.相相对于地面，于地面，车轴的速度大小的速度大小为RC.相相对于地面，于地面，轮胎上胎上缘的速度大小的速度大小为RD.相相对于地面，于地面，轮胎上胎上缘的速度大小的速度大小为2R解解析析因因为轮胎胎不不打打滑滑，相相对于于地地面面，轮胎胎与与地地面面接接触触处保保持持相相对静静止止，该点点相相当当于于转动轴，它它的的速速度度为零零，车轴的的速速度度为R。而而轮胎胎上上缘的的速速度度大大小小为2R。故故选项B、D正确。正确。答案答案BD