高中物理 第二章 勻速圓周運動 第1節(jié) 圓周運動 勻速圓周運動快慢的描述學案 教科版必修2.doc
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勻速圓周運動的快慢的描述 一、考點突破: 知識點 考綱要求 題型 說明 勻速圓周運動快慢的描述 1. 熟練掌握描述勻速圓周運動快慢的物理量的關(guān)系; 2. 掌握兩種典型實例(皮帶傳動和同軸轉(zhuǎn)動的特點) 選擇題、計算題 屬于高頻考點,主要把實際物理問題抽象出圓周運動模型,利用兩種模型的特點進行解題,如變速車的傳動及車上發(fā)電機的傳動問題等 二、重難點提示: 重點:掌握兩種典型實例——皮帶傳動和同軸轉(zhuǎn)動的特點。 難點:利用各物理量在兩種模型中的比例關(guān)系解決問題。 一、描述圓周運動快慢的物理量 物理量 大小 方向 國際單位 物理意義 定義 線速度v v=s/t(s—弧長) v=2 π r/T 沿圓周的切線方向 m/s 表示質(zhì)點沿圓周運動的快慢 物體沿圓周通過的弧長與所用時間的比值 角速度ω ω=θ/t ω=2 π /T 有 rad/s 表示質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢 運動物體與圓心連線掃過的角的弧度數(shù)與所用時間的比值 周期T T==1/f 標量 s 表示質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢 物體沿圓周運動一周所用的時間 頻率f f=1/T 標量 Hz 表示質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢 物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù) 轉(zhuǎn)速n n=f=1/T 標量 r/s 表示質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢 物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù) 【規(guī)律總結(jié)】 (1)各物理量關(guān)系 (2)公式中n的單位一定要用r/s 二、兩種典型的傳動裝置 1. 高中階段所接觸的傳動主要有: (1)皮帶傳動、齒輪傳動、摩擦傳動; (2)同軸轉(zhuǎn)動。 2. 傳動裝置的特點 (1)同軸轉(zhuǎn)動:固定在一起共軸轉(zhuǎn)動的物體上各點角速度相同; (2)皮帶傳動、齒輪傳動和摩擦傳動:皮帶(或齒輪)傳動和不打滑的摩擦傳動的兩輪邊緣上各點線速度大小相等。 甲圖 乙圖 A、B為同軸轉(zhuǎn)動角速度相同;AC為皮帶傳動線速度相同。 例題1 如圖所示,為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則( ) A. a點與b點的線速度大小相等 B. a點與b點的角速度大小相等 C. a點與c點的線速度大小相等 D. a點與d點的向心加速度大小相等 思路分析:皮帶不打滑,故a、c兩點線速度相等,選C;c點、b點在同一輪軸上角速度相等,半徑不同,由,b點與c點線速度不相等,故a與b線速度不等,A錯;同樣可判定a與c角速度不同,即a與b角速度不同,B錯;設a點的線速度為,則a點向心加速度,由,,所以,故,D正確。本題正確答案C、D。 答案:CD 例題2 某種變速自行車,有六個飛輪和三個鏈輪,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,人騎該車行進的速度為4 m/s時,腳踩踏板做勻速圓周運動的角速度最小值約為( ?。? 名稱 鏈輪 飛輪 齒數(shù)N/個 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:因為自行車行進的速度與前、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;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L=NΔL=2πr(式中N為齒數(shù),ΔL為兩鄰齒間的弧長),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 【知識脈絡】 【規(guī)律總結(jié)】 【滿分訓練】 現(xiàn)在許多汽車都應用了自動無級變速裝置,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,主動輪、從動輪之間有一個滾動輪,它們之間靠彼此的摩擦力帶動。當滾動輪處于主動輪直徑為D1、從動輪直徑為D2的位置時,主動輪轉(zhuǎn)速n1與從動輪轉(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,對于主動輪,同理對于從動輪,所以即;A正確。 答案:A- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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