《高中物理必修課件：2.1《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》（粵教必修2）》由會(huì)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(yùn)動(dòng)》（粵教必修2）（51頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 一 描述圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的快慢 但它們描述的角度不同 線速度v描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢 而角速度 周期T 轉(zhuǎn)速n描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢 2 要準(zhǔn)確全面地描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢僅用一個(gè)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(diǎn)轉(zhuǎn)過角度快慢的程度 1 由v r知 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大 它的線速度不一定大 即繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快的物體沿圓周運(yùn)動(dòng)得不一定快 2 討論v r三者間關(guān)系時(shí) 先確保一個(gè)量不變 再確定另外兩個(gè)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(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖 圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 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(shí) 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(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào) 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(duì)應(yīng)的時(shí)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(cè)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(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)解答 1 從圖乙可知圓盤轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間在橫坐標(biāo)上顯示22格 由題意知圖乙中橫坐標(biāo)上每格表示1 00 10 2s 所以圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)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(biāo)上每次一格 說明反光涂層反射光信號(hào)的時(shí)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(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 1 變 與 不變 描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的四個(gè)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(yùn)動(dòng)中的 勻速 不同于勻速直線運(yùn)動(dòng)中的 勻速 這里的 勻速 是 勻速率 的意思 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) 變式訓(xùn)練 關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(shí) v與 成正比 v一定時(shí) 與r成反比 故A C均錯(cuò) 由知 r一定時(shí) v越大 T越小 B錯(cuò) 而由可知 越大 T越小 故D對(duì) 二 常見傳動(dòng)裝置及其特點(diǎn) 1 同軸轉(zhuǎn)動(dòng)A點(diǎn)和B點(diǎn)在同軸的一個(gè)圓盤上 如圖 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 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(dòng)A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣的點(diǎn) 兩個(gè)輪子用皮帶連起來 并且皮帶不打滑 如圖 輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 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(dòng)方向相同 3 齒輪傳動(dòng)A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn) 兩個(gè)齒輪輪齒嚙合 如圖 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 在處理傳動(dòng)裝置中各物理量間的關(guān)系時(shí) 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(yùn)動(dòng)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(dòng)裝置 主動(dòng)軸O1上有兩個(gè)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(biāo)準(zhǔn)解答 選A D A B分別是同一轉(zhuǎn)軸上兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn) 它們的角速度相同 A對(duì) 由v r得 vA vB r R 1 2 B錯(cuò) B C為與皮帶相連的兩輪子邊緣上的點(diǎn) 它們的線速度大小相等 故D對(duì) 由v r得 B C r R 2 3 C錯(cuò) 規(guī)律方法 求解傳動(dòng)問題的基本思路 1 首先確定傳動(dòng)裝置上大小相同的量 同輪或同軸不同輪上各點(diǎn)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(dòng)探究 求例題中的A C兩點(diǎn)的線速度及角速度之比 解析 A B兩點(diǎn)的角速度相同 故 A C B C r R 2 3B C兩點(diǎn)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(cè) 如圖所示 A B是兩個(gè)摩擦傳動(dòng)的靠背輪 A是主動(dòng)輪 B是從動(dòng)輪 它們的半徑RA 2RB a和b兩點(diǎn)在輪的邊緣 c和d在各輪半徑的中點(diǎn) 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(diǎn)的線速度大小相等 va vb A錯(cuò)誤 由得即 b 2 a B正確 a c兩點(diǎn)在同一輪上 具有相同的角速度 即 a c b D錯(cuò)誤 由v r得即va 2vc C錯(cuò)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(diǎn)起 以角速度 沿順時(shí)針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 同時(shí)B物體從圓心O點(diǎn)自由下落 若要A B兩物體在d點(diǎn)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(diǎn) 1 A B兩物體在d點(diǎn)相遇時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 2 A物體經(jīng)過d的時(shí)間具有周期性 標(biāo)準(zhǔn)解答 物體從圓心O點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) 因此 物體從O到d所用的時(shí)間應(yīng)為由于A物體所做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng) A物體從a運(yùn)動(dòng)到d轉(zhuǎn)過的角度為2n n 0 1 2 3 因此其所用時(shí)間為 聯(lián)立可得解得答案 對(duì)線速度概念理解不清造成錯(cuò)誤 雙選 下列關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是 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 正確解答 選B D 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 易錯(cuò)分析 本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下 1 質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) 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(shí) 線速度v越大 周期T不一定越小 A錯(cuò)誤 同理可知D錯(cuò)誤 根據(jù)B正確 根據(jù) 2 n和轉(zhuǎn)速越小 周期越大 C錯(cuò)誤 2 如圖所示 兩個(gè)摩擦傳動(dòng)的靠背輪 左邊是主動(dòng)輪 右邊是從動(dòng)輪 它們的半徑不相等 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(dòng)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(dòng)的兩輪邊緣的線速度大小相等 而方向不同 故C錯(cuò)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(cuò)誤 3 甲 乙兩物體分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 如果它們轉(zhuǎn)動(dòng)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(cuò)誤 由得C正確 D錯(cuò)誤 4 如圖所示是一個(gè)玩具陀螺 a b c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn) 當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度 穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí) 下列表述正確的是 A a b c三點(diǎn)的線速度大小相等B a b c三點(diǎn)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(diǎn) 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都為陀螺旋轉(zhuǎn)的角速度 B對(duì) C錯(cuò) 三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系ra rb rc 據(jù)v r可知 三點(diǎn)的線速度關(guān)系va vb vc A D錯(cuò) 5 2011 姜堰高一檢測(cè) 在長為0 2m的細(xì)繩的一端系一質(zhì)量為0 5kg的小球 細(xì)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(yùn)動(dòng) 試求 小球做圓周運(yùn)動(dòng)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