《高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第1節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述學(xué)案 教科版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第1節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述學(xué)案 教科版必修2(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的描述
一、考點(diǎn)突破:
知識(shí)點(diǎn)
考綱要求
題型
說(shuō)明
勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述
1. 熟練掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量的關(guān)系;
2. 掌握兩種典型實(shí)例(皮帶傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn))
選擇題、計(jì)算題
屬于高頻考點(diǎn),主要把實(shí)際物理問(wèn)題抽象出圓周運(yùn)動(dòng)模型,利用兩種模型的特點(diǎn)進(jìn)行解題,如變速車(chē)的傳動(dòng)及車(chē)上發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)問(wèn)題等
二、重難點(diǎn)提示:
重點(diǎn):掌握兩種典型實(shí)例——皮帶傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)。
難點(diǎn):利用各物理量在兩種模型中的比例關(guān)系解決問(wèn)題。
一、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
物理量
大小
方向
國(guó)際單位
物理意義
2、定義
線速度v
v=s/t(s—弧長(zhǎng))
v=2 π r/T
沿圓周的切線方向
m/s
表示質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢
物體沿圓周通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值
角速度ω
ω=θ/t
ω=2 π /T
有
rad/s
表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢
運(yùn)動(dòng)物體與圓心連線掃過(guò)的角的弧度數(shù)與所用時(shí)間的比值
周期T
T==1/f
標(biāo)量
s
表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢
物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間
頻率f
f=1/T
標(biāo)量
Hz
表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢
物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)
轉(zhuǎn)速n
n=f=1/T
標(biāo)量
r/s
表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢
物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)
【規(guī)律總結(jié)】
3、
(1)各物理量關(guān)系
(2)公式中n的單位一定要用r/s
二、兩種典型的傳動(dòng)裝置
1. 高中階段所接觸的傳動(dòng)主要有:
(1)皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng);
(2)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2. 傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)
(1)同軸轉(zhuǎn)動(dòng):固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)角速度相同;
(2)皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng):皮帶(或齒輪)傳動(dòng)和不打滑的摩擦傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)線速度大小相等。
甲圖 乙圖
A、B為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同;AC為皮帶傳動(dòng)線速度相同。
例題1 如圖所示,為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的
4、一點(diǎn),左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動(dòng)過(guò)程中,皮帶不打滑,則( )
A. a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等
B. a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等
C. a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等
D. a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等
思路分析:皮帶不打滑,故a、c兩點(diǎn)線速度相等,選C;c點(diǎn)、b點(diǎn)在同一輪軸上角速度相等,半徑不同,由,b點(diǎn)與c點(diǎn)線速度不相等,故a與b線速度不等,A錯(cuò);同樣可判定a與c角速度不同,即a與b角速度不同,B錯(cuò);設(shè)a點(diǎn)的線速度為,則a點(diǎn)向心加速度,由,,所以,故,D正確。本題正確
5、答案C、D。
答案:CD
例題2 某種變速自行車(chē),有六個(gè)飛輪和三個(gè)鏈輪,如圖所示。鏈輪和飛輪的齒數(shù)如下表所示,前、后輪直徑均為660 mm,人騎該車(chē)行進(jìn)的速度為4 m/s時(shí),腳踩踏板做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度最小值約為( ?。?
名稱(chēng)
鏈輪
飛輪
齒數(shù)N/個(gè)
48
38
28
15
16
18
21
24
28
A. 1.9 rad/s B. 3.8 rad/s C. 6.5 rad/s D. 7.1 rad/s
思路分析:因?yàn)樽孕熊?chē)行進(jìn)的速度與前、后輪邊緣的線速度相等,所以后輪邊緣的線速度為4 m/s,后輪的角速度ω==rad/s≈12 rad/s
6、;又因飛輪與后輪為同軸裝置,所以飛輪的角速度ω1=ω=12 rad/s。又飛輪與鏈輪是用鏈條連接的,所以鏈輪與飛輪的線速度相同,即ω1r1=ω2r2(式中r1、r2分別為飛輪和鏈輪的半徑)。因輪周長(zhǎng)L=NΔL=2πr(式中N為齒數(shù),ΔL為兩鄰齒間的弧長(zhǎng)),所以r∝N,故ω1N1=ω2N2。又踏板與鏈輪共軸,所以腳踩踏板的角速度ω3=ω2=ω1,欲使ω3最小,則須N1=15,N2=48,故ω3=×12 rad/s=3.75 rad/s≈3.8 rad/s。故選B。
答案:B
【知識(shí)脈絡(luò)】
【規(guī)律總結(jié)】
【滿分訓(xùn)練】
現(xiàn)在許多汽車(chē)都應(yīng)用了自動(dòng)無(wú)級(jí)變速裝置,不用離合器就可連續(xù)變換速度;如圖所示為截錐式變速模型示意圖,主動(dòng)輪、從動(dòng)輪之間有一個(gè)滾動(dòng)輪,它們之間靠彼此的摩擦力帶動(dòng)。當(dāng)滾動(dòng)輪處于主動(dòng)輪直徑為D1、從動(dòng)輪直徑為D2的位置時(shí),主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系是( )
A. B. C. D.
思路分析:兩輪之間相同的線速度相同,對(duì)于主動(dòng)輪,同理對(duì)于從動(dòng)輪,所以即;A正確。
答案:A
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