《高中物理必修課件：2.1《勻速圓周運動》（粵教必修2）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理必修課件：2.1《勻速圓周運動》（粵教必修2）（51頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 一 描述圓周運動的各物理量的意義及其之間的關(guān)系 1 數(shù)值關(guān)系 2 意義區(qū)別 1 線速度 角速度 周期 轉(zhuǎn)速都能描述圓周運動的快慢 但它們描述的角度不同 線速度v描述質(zhì)點運動的快慢 而角速度 周期T 轉(zhuǎn)速n描述質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢 2 要準確全面地描述勻速圓周運動的快慢僅用一個量是不夠的 線速度側(cè)重于描述通過弧長快慢的程度 角速度側(cè)重于描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過角度快慢的程度 1 由v r知 勻速圓周運動的角速度大 它的線速度不一定大 即繞圓心轉(zhuǎn)動快的物體沿圓周運動得不一定快 2 討論v r三者間關(guān)系時 先確保一個量不變 再確定另外兩個量間的正 反比關(guān)系 典例1 2010 全國高考 圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖 圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動 盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料 當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時 接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束 并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號 在示波器顯示屏上顯示出來 如圖乙所示 1 若圖乙中示波器顯示屏橫向的每大格 5小格 對應(yīng)的時間為5 00 10 2s 則圓盤的轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn) s 保留3位有效數(shù)字 2 若測得圓盤直徑為10 20cm 則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為 cm 保留3位有效數(shù)字 解題指導(dǎo) 求解該題應(yīng)把握以下三點 標準解答 1 從圖乙可知圓盤轉(zhuǎn)一圈的時間在橫坐標上顯示22格 由題意知圖乙中橫坐標上每格表示1 00 10 2s 所以圓盤轉(zhuǎn)動的周期是0 22s 則轉(zhuǎn)速為4 55轉(zhuǎn) s 2 反光引起的電流圖象在圖乙中橫坐標上每次一格 說明反光涂層反射光信號的時間間隔為t 1 00 10 2s 而圓盤邊緣的線速度大小為所以圓盤邊緣反光涂層的長度答案 1 4 55 2 1 46 規(guī)律方法 勻速圓周運動的特點 1 變 與 不變 描述勻速圓周運動的四個物理量中 角速度 周期和轉(zhuǎn)速恒定不變 線速度是變化的 2 性質(zhì) 勻速圓周運動中的 勻速 不同于勻速直線運動中的 勻速 這里的 勻速 是 勻速率 的意思 勻速圓周運動是變速運動 變式訓(xùn)練 關(guān)于做勻速圓周運動的物體的線速度 角速度 周期的關(guān)系 下面說法中正確的是 A 線速度大的角速度一定大B 線速度大的周期一定小C 角速度大的半徑一定小D 角速度大的周期一定小 解析 選D 由v r知 r一定時 v與 成正比 v一定時 與r成反比 故A C均錯 由知 r一定時 v越大 T越小 B錯 而由可知 越大 T越小 故D對 二 常見傳動裝置及其特點 1 同軸轉(zhuǎn)動A點和B點在同軸的一個圓盤上 如圖 圓盤轉(zhuǎn)動時 它們的角速度 周期相同 A B TA TB 線速度與圓周半徑成正比 2 皮帶傳動A點和B點分別是兩個輪子邊緣的點 兩個輪子用皮帶連起來 并且皮帶不打滑 如圖 輪子轉(zhuǎn)動時 它們的線速度大小相同 vA vB 周期與半徑成正比 角速度與半徑成反比 并且轉(zhuǎn)動方向相同 3 齒輪傳動A點和B點分別是兩個齒輪邊緣上的點 兩個齒輪輪齒嚙合 如圖 齒輪轉(zhuǎn)動時 它們的線速度 角速度 周期存在以下定量關(guān)系 vA vB A B兩點轉(zhuǎn)動方向相反 在處理傳動裝置中各物理量間的關(guān)系時 關(guān)鍵是確定其相同的量 線速度或角速度 再由描述圓周運動的各物理量間的關(guān)系 確定其他各量間的關(guān)系 典例2 雙選 如圖所示皮帶傳動裝置 主動軸O1上有兩個半徑分別為R和r的輪 O2上的輪半徑為r 已知R 2r 設(shè)皮帶不打滑 則 A A B 1 1B vA vB 1 1C B C 1 1D vB vC 1 1 解題指導(dǎo) 解答本題可按以下流程分析 標準解答 選A D A B分別是同一轉(zhuǎn)軸上兩個輪子邊緣上的點 它們的角速度相同 A對 由v r得 vA vB r R 1 2 B錯 B C為與皮帶相連的兩輪子邊緣上的點 它們的線速度大小相等 故D對 由v r得 B C r R 2 3 C錯 規(guī)律方法 求解傳動問題的基本思路 1 首先確定傳動裝置上大小相同的量 同輪或同軸不同輪上各點的角速度 周期 轉(zhuǎn)速相同 與皮帶相連的或直接接觸的輪子邊緣的線速度大小相同 2 通過各物理量間的關(guān)系式結(jié)合已知的量的關(guān)系確定其他未知的關(guān)系 常用的關(guān)系式為 v r v 2 r f 2 n 互動探究 求例題中的A C兩點的線速度及角速度之比 解析 A B兩點的角速度相同 故 A C B C r R 2 3B C兩點的線速度大小相等 故vA vC vA vB r R 1 2答案 1 22 3 變式備選 2011 臨沂高一檢測 如圖所示 A B是兩個摩擦傳動的靠背輪 A是主動輪 B是從動輪 它們的半徑RA 2RB a和b兩點在輪的邊緣 c和d在各輪半徑的中點 下列判斷正確的有 A va 2vbB b 2 aC vc vaD b c 解析 選B A B兩輪邊緣上各點的線速度大小相等 va vb A錯誤 由得即 b 2 a B正確 a c兩點在同一輪上 具有相同的角速度 即 a c b D錯誤 由v r得即va 2vc C錯誤 典例 如圖所示 在同一豎直平面內(nèi)有A B兩物體 A物體從a點起 以角速度 沿順時針方向做半徑為R的勻速圓周運動 同時B物體從圓心O點自由下落 若要A B兩物體在d點相遇 求角速度 必須滿足的條件 解題指導(dǎo) 解答本題應(yīng)注意以下兩點 1 A B兩物體在d點相遇時運動的時間相同 2 A物體經(jīng)過d的時間具有周期性 標準解答 物體從圓心O點到d點的運動是自由落體運動 因此 物體從O到d所用的時間應(yīng)為由于A物體所做的是勻速圓周運動 A物體從a運動到d轉(zhuǎn)過的角度為2n n 0 1 2 3 因此其所用時間為 聯(lián)立可得解得答案 對線速度概念理解不清造成錯誤 雙選 下列關(guān)于圓周運動的說法中正確的是 A 勻速圓周運動是勻速運動B 勻速圓周運動是變速運動C 勻速圓周運動的線速度不變D 勻速圓周運動的角速度不變 正確解答 選B D 勻速圓周運動的線速度大小不變 方向時刻改變 故A C錯誤 B正確 勻速圓周運動中角速度是不變的 故D正確 易錯分析 本題易錯選項及錯誤原因具體分析如下 1 質(zhì)點做勻速圓周運動時 下列說法正確的是 A 線速度越大 周期一定越小B 角速度越大 周期一定越小C 轉(zhuǎn)速越小 周期一定越小D 圓周半徑越大 周期一定越小 解析 選B 根據(jù)半徑R不確定時 線速度v越大 周期T不一定越小 A錯誤 同理可知D錯誤 根據(jù)B正確 根據(jù) 2 n和轉(zhuǎn)速越小 周期越大 C錯誤 2 如圖所示 兩個摩擦傳動的靠背輪 左邊是主動輪 右邊是從動輪 它們的半徑不相等 轉(zhuǎn)動時不打滑 則下列說法中正確的是 A 兩輪的角速度相等B 兩輪轉(zhuǎn)動的周期相同C 兩輪邊緣的速度相等D 兩輪邊緣的線速度大小相等 解析 選D 靠摩擦傳動的兩輪邊緣的線速度大小相等 而方向不同 故C錯誤 D正確 由v r得故兩輪的角速度不相等 周期也不相同 A B錯誤 3 甲 乙兩物體分別做勻速圓周運動 如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為1 5 線速度之比為3 2 則下列說法正確的是 A 甲 乙兩物體的角速度之比是2 15B 甲 乙兩物體的角速度之比是10 3C 甲 乙兩物體的周期之比是2 15D 甲 乙兩物體的周期之比是10 3 解析 選C 由v r得A B錯誤 由得C正確 D錯誤 4 如圖所示是一個玩具陀螺 a b c是陀螺上的三個點 當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度 穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時 下列表述正確的是 A a b c三點的線速度大小相等B a b c三點的角速度相等C a b的角速度比c的大D c的線速度比a b的大 解析 選B a b c均是同一陀螺上的點 它們做圓周運動的角速度都為陀螺旋轉(zhuǎn)的角速度 B對 C錯 三點的運動半徑關(guān)系ra rb rc 據(jù)v r可知 三點的線速度關(guān)系va vb vc A D錯 5 2011 姜堰高一檢測 在長為0 2m的細繩的一端系一質(zhì)量為0 5kg的小球 細繩的另一端固定于光滑水平桌面 使小球在桌面上以0 8m s的速度做勻速圓周運動 試求 小球做圓周運動的角速度和周期 解析 由v r得 4rad s答案 4rad s 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全