5.3 圆周运动（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（沪科版2020 必修第二册）

第五章 曲线运动 5.3 圆周运动 沪科版（2020）高中物理必修第二册 主讲人：小k君 热身训练 女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆.设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20 m/s，落点在斜坡底的B点，斜坡倾角θ＝37°，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)运动员在空中飞行的时间t. (2)A、B间的距离s. 学习目标 1、理解匀速圆周运动的特点，掌握描述匀速圆周运动快慢的几个物理量：线速度、角速度、周期、转速的定义，理解它们的物理意义并能灵活的运用它们解决问题 2、理解并掌握描写圆周运动的各个物理量之间的关系 3、理解匀速圆周运动的周期性的确切含义 新课引入 1、摩天轮运行时各个车厢的运动之间有什么关系？ 2、时钟的各个指针转动速度直接有什么相互关系？ 3、为什么行星会一直绕着恒星圆周运动？ 圆周运动：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 知识点一：圆周运动的概念 错题精讲 1. 一质点做匀速圆周运动，下列说法中不正确的是（ ） A．任意相等时间内，通过的弧长相等 B．任意相等时间内，通过的位移相等 C．任意相等时间内，转过的角度相等 D．任意相等时间内，位移的大小相等 2. 质点做匀速圆周运动，则在任何相等的时间里（ ） A．质点的位移都相等 B．质点通过的路程都不相等 C．质点运动的平均速度都相同 D．连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 【答案】1、B 2、D 思考：两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 比较物体在一段时间内半径转过的角度 比较物体转过一圈所用时间 比较物体在一段时间内转过的圈数 知识点二：描述圆周运动的物理量 一、线速度 物体通过的弧长Δs与时间Δt的比值叫做圆周运动的线速度。 1、定义： 2、公式： 描述质点沿圆周运动的快慢． 3、物理意义: 4、矢量。方向： 5、单位： m/s 与半径垂直，沿圆周上该点的切线方向. （当Δt很小很小时，即： ） ∆t 线速度的方向 A B O 水滴沿伞切线飞出 思考1：匀速圆周运动是线速度不变的运动？ 匀速圆周运动：物体沿圆周运动，且线速度的大小处处相等。 方向：圆周上各点的切线方向 ——匀速圆周运动是变速曲线运动 如图， A、B是车轮钢丝上的两点，它们的线速度相等吗？ 思考2：A、B的线速度不同，而它们的运动应该有共同之处. 能否找到一个物理量体现A、B做圆周运动的相同点? A B θ 二、角速度 1、定义： 3、物理意义： 描述物体绕圆心转动的快慢。 2、公式： 在圆周运动中，连接质点和圆心的半径转过的角度△θ跟时间△t的之比，叫做角速度．用符号ω表示。 4、单位： 弧度每秒---rad/s ∆t 温馨提示： 圆心角∆θ的国际单位： 弧度（rad） 定义 符号 单位 物理意义 关系 做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数 n r/s或r/min 描述物体做匀速圆周运动的快慢 做匀速圆周运动的物体转动一周所用的时间 T f s Hz或s-1 周期 转速 频率 做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数 当转速n的单位为转/秒（r/s）时： 线速度与角速度的关系： 当ω一定时，v与r成正比; 当v一定时，ω与r成反比; 当r一定时，v与ω成正比。 三、线角关系 错题精讲 1. 以下各组物理量中，描述圆周运动快慢的物理量是（ ） A．周期、转速、半径 B．周期、角速度、半径 C．角速度、线速度、半径 D．角速度、线速度、频率 2.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比为3：2，周期之比是1：2，则（ ） A．甲与乙的线速度之比为1：2 B．甲与乙的线速度之比为3：1 C．甲与乙的角速度之比为3：1 D．甲与乙的角速度之比为1：2 3.（多选）有一只手表上的秒针的长度是分针长度的1.2倍，且两针的运动可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A.秒针的角速度是分针角速度的1.2倍 B.秒针的角速度是分针角速度的60倍 C.秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的1.2倍 D.秒针尖端的线速度是分针尖端线速度的72倍 【答案】D 【答案】B 【答案】DB 知识点三：常见的传动方式 同一轮上各点的角速度相同 自行车钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等 一、“同轴（共轴）”