6.4 生活中的圆周运动 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

生活中的圆周运动 ——设计一款自行车码表 复习回顾 圆周运动：轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动 描述圆周运动快慢的物理量： 线速度 角速度 周期T 转速n 关系： 匀速圆周运动：线速度大小、角速度不变 公式 项目主题：设计一款测量自行车里程和速度的码表 测量原理 问题1：如何测量里程？ 问题2：如何测量自行车运动的速度？ 自行车的传动结构 脚踏板 牙盘 飞轮 车轮 车轮的转动与车的运动有什么定量关系呢？ 祝融号后轮上的“中”字 车轮的转动与车的运动有什么定量关系呢？ 如果车轮不打滑，出现“中”字的间距有什么规律？ 车轮上哪一点的运动可以代表车轮整体向前的运动？ 每出现一个“中”字，车轮整体向前移动的距离是多少？ 若把“中”字看作车轮边缘上的一个点，以轮轴为参考系，该点做什么运动？每出现一个“中”字，该点通过的距离为多少？ 请你总结车轮的转动与车轮整体向前的运动之间有什么定量关系。对自行车里程和速度的测量有什么启示呢？ 结论 车轮边缘的一个点绕车轴做圆周运动通过的弧长等于车轮整体向前移动的距离。 测里程： （r为车轮半径，N为车轮转动的圈数） 测速度： 车轮边缘的点绕车轮轴做圆周运动的线速度 测量原理 自行车行驶的里程等于车轮边缘的点绕车轴通过的弧长 项目实施 请小组一、小组二展示设计方案 问题探讨 建模：匀速圆周运动 通过查阅资料得知，普通人骑自行车的平均速度为15km/h，约为4.16m/s，26寸轮毂的自行车车轮半径约为33cm。求车轮边缘的点绕轴做圆周运动的周期？ 约为0.5s 自行车车轮每转一圈测一次速度，这样表示自行车的实时速度够精确吗？ 项目实施 方案三：利用踏频传感器测里程和速度 踏频指的是单侧曲柄每分钟转动的圈数，合理的踏频能够有效使用身体机能，防止肌肉和膝关节损伤，提高骑行效率。 脚踏板曲柄上的踏频传感器 方案三：利用踏频传感器测里程和速度 A B C D 项目实施 探究： 以轴为参考系，ABCD均做圆周运动，半径分别为rA、rB、rC、rD。 （1）ABCD的传动关系？ （2）推导A点的线速度、转速与C点的转速之间有的定量关系？ 方案评价 一个好的方案有哪些标准？ 有效性、准确性、方便性、低成本…… 请各小组讨论以上三个方案，并进行评价 记里鼓车 “记里鼓车，其中有木人执锤向鼓，行一里则打一锤” ——《晋书》 $$