5.4圆周运动导学案.doc

(完整版)5.4圆周运动导学案【课 题】 5。4 圆周运动【学习目标】1、知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动2、理解什么是线速度、角速度和周期3、理解线速度、角速度和周期之间的关系4.能在具体的情境中确定线速度和角速度与半径的关系【学习重点】1、理解线速度、角速度和周期2、什么是匀速圆周运动3、线速度、角速度及周期之间的关系【学习难点】对匀速圆周运动是变速运动的理解【使用说明】1.先阅读课本内容,理解课本基础知识,有疑问的用红色笔做好疑难标记。完成教材助读设置问题，依据发现的问题再研读教材或者查阅资料，解决问题。将预习中不能解决的问题填在我的疑惑处。2.分层完成，A层全部完成并梳理知识结构,B层全部完成，标“”的题目要求C层选做.3。小组长职责，知道引领小组各层成员按时完成任务，人人达标。【方法指导】自主阅读学习法、合作学习法、数学极限法、探究法【学习过程】【自主预习案】一、1.物体沿着_运动，并且_，这种运动叫做匀速圆周运动。2. _叫线速度。定义式为:_ ，单位:_。,方向:_，线速度的物理意义：_。3在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的 跟_，就是质点的角速度.定义式：_,单位： .。符号:_ 引入的物理意义：4周期T： _ 5转速:_6线速度与角速度的关系式：_7。匀速圆周运动是一种_ 运动，匀速是指_不变，或_ 不变。请你将预习中没能解决的问题和有疑惑大的问题写下来，待课堂上老师和同学探究解决.【合作探究案】-质疑解疑、合作探究探究一、阅读全文，举出生活中的有关圆周运动的例子，总结描述圆周运动的快慢有几种方法？探究二、怎样计算线速度?方向怎样确定？瞬时线速度与直线运动的瞬时速度有什么共同点?匀速圆周运动的线速度有什么特点?引入线速度有什么作用？试分析怎样计算线速度的变化？练习题：分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系?规律? 总结：什么叫匀速圆周运动？有何特征？匀速圆周运动中，匀速的含义是 .匀速圆周运动的线速度是不变的吗？探究三、怎样计算角速度，单位是什么？匀速圆周运动的角速度有什么特点？角速度有什么作用？练习题：分析右图情况下,轮上各点的角速度有什么关系?规律？ 探究四、1)线速度与角速度有什么关系？怎样推导他们的关系？ 2）匀速圆周运动的den线速度，角速度,周期，频率之间有什么关系试推导其关系.1。有两个走时准确的始终,分针的长度分别是8cm和10cm，历经15分钟，问两分针的针尖位置的平均线速度是多大? 【当堂检测】-有效训练、反馈矫正 1、下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（）A是速度不变的运动 B是角速度不变的运动C是角速度不断变化的运动 D是相对圆心位移不变的运动2. 关于匀速圆周运动的判断，下列说法中正确的是 A.角速度不变B。线速度不变 C。向心加速度不变D周期不变3 一个质点做匀速圆周运动时，它在任意相等的时间内（ ）来源:学.X.A 通过的弧长相等； B 通过的位移相等C转过的角度相等； D 速度的变化相等。4、一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（）A轨道半径越大线速度越大 B轨道半径越大线速度越小C轨道半径越大周期越大 D轨道半径越大周期越小来源：学科网ZXX5。 关于角速度和线速度，说法正确的是A半径一定，角速度与线速度成反比 B半径一定，角速度与线速度成正比C线速度一定，角速度与半径成正比D角速度一定,线速度与半径成反比AQP3060OB6、如图所示，一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确的是（）AP、Q两点的角速度相同BP、Q两点的线速度相同CP、Q两点的角速度之比为1DP、Q两点的线速度之比为14。一个大钟的秒针长20cm,则针尖的线速度是 m/s,分针与秒针从某次重合到下次重合的时间为 S.7A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内,它们通过的弧长之比AB23， 而转过的角度之比AB32,则它们的周期之比AB ；角速度之比AB ;线速度之比AB ，半径之比AB 。【课堂小结】【我的收获】-反思静悟、体验成功 【课后练习与提高训练】1甲、乙、丙三个物体,甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京当它们随地球一起转动时，则（ ）A甲的角速度最大、乙的线速度最小。B丙的角速度最小、甲的线速度最大。C三个物体的角速度、周期和线速度都相等.D三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最小。2。 如图所示,长为l的悬线固定于O点,另一端系一小球,在O点的正下方l2处有长钉。现将悬线沿水平方向拉直后无初速地释放，当悬线与钉子接触后的瞬间（ ） A小球的角速度突然增大 B小球的向心加速度突然增大 C小球的速率突然增大 D悬线上的拉力突然增大3如图所示,地球绕OO轴自转，则下列正确的是3AA、B两点的角速度相等来源:学&科&网BA、B两点线速度相等CA、B两点的转动半径相同DA、B两点的转动周期相同4、半径为R的大圆盘以角速度旋转，如图所示，有人站在P盘边点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为v0，则（）OPA枪应瞄准目标O射去B枪应向PO的右方偏过角度射去,而cosR/v0C枪应向PO的左方偏过角度射去，而tanR/v0D枪应向PO的左方偏过角度射去，而sinR/v05.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮,B是从动轮，它们的半径RA2RB， a 和b 两点在轮的边缘,c 和d 在各轮半径的中点，下列判断正确的有（ ）(A） Va = 2 Vb （B） b = 2a （C) Vc = Va （D） b = c6一汽车发动机的曲轴每分钟转2400周，求:(1) 曲轴转动的周期与角速度；(2) 距转轴r=0。2m点的线速度和向心加速度； 6。如右上图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则：a、b、c、d四点中，哪些点的线速度大小相等？这几个点的角速度之比是多少？哪些点的角速度相等？这几个点的线速度大小之比是多少？a、b、c、d四点的角速度之比是多少?线速度大小之比是多少？acdob7、已知地球的半径R6400km,试回答下列问题：地球自转的角速度赤道上的物体因地球自转具有多大的线速度?因地球的自转,北京和广州两城市的角速度是否相等？线速度是否相等？若不相等，请说明哪个较大【综合实践与创新】8如图2所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO、bO夹角为,求子弹的速度。O图299。两个小球固定在一根长L的杆的两端绕O点做圆周运动,如图所示.当小球的速度为V1,小球的速度为V2，则小球2到转轴的距离是多少？来源:Z，xx,k.Com5.5圆周运动（二） 导学案目标导学学习目标:1.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题2.知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系.并会用来分析实际问题重点难点：知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系.并会用来分析实际问题易错问题： v、r之间关系的应用.思维激活：我们都骑过自行车，但你注意过这个问题吗：踏板、链轮、飞轮、后轮它们是怎样传动的？传动时v、r之间有怎样的关系？问题独学1、温故而知新：圆周运动中各物理量之间的关系:1.v、T、r的关系：物体在转动一周的过程中，通过的弧长s=2r，用时为T，则v=s/t=2r/T。2。、T的关系：物体在转动一周的过程中，转过的角度=2，用时为T，则=/t=2/T.3。、n的关系：物体在1秒内转过n圈，1圈转过的角度为2，则1秒内转过的角度=2n,即=2n.4.v、r的关系：v=r。2、课前感知：传动装置中各物理量间的关系：1.传动的几种情况（1)皮带传动(2)同轴传动(3）齿轮传动（4）摩擦传动2。皮带传动装置中的两个结论（1）同轴的各点角速度、转速、周期相等，线速度与半径成正比。（2）在不考虑皮带打滑的情况下，皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等，而角速度与半径成反比。合作互学1、阅读教材及查找资料归纳：传动装置中各物理量间的关系：1.传动的几种情况（1）皮带传动(线速度大小相等）（2）同轴传动(角速度相等）（3）齿轮传动(线速度大小相等）（4）摩擦传动（线速度大小相等)2.皮带传动装置中的两个结论（1）同轴的各点角速度、转速、周期相等，线速度与半径成正比。（2）在不考虑皮带打滑的情况下，皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等，而角速度与半径成反比。2、课堂互动讲练：类型一、圆周运动的计算地球半径R=6400 km，站在赤道上的人和站在北纬60上的人随地球转动的角速度多大？它们的线速度多大?【解析】站在地球上的人随地球做匀速圆周运动，其周期均与地球自转周期相同。如图所示作出地球自转示意图,设赤道上的人站在A点,北纬60上的人站在B点，地球自转角速度不变,A、B两点的角速度相同，有A=B=2/T=(23.14)/(243600） rad/s7.310-5 rad/s变式训练1.手表的时针和分针转动时（ ）A。分针的角速度是时针的12倍B。时针的周期是12 h,分针的周期是60 sC。若分针的长度是时针的1.5倍，针端点的线速度分针是时针的150倍D.若分针的长度是时针的1.5倍，针端点的线速度分针是时针的18倍类型二、传动装置中相关物理量的关系如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动，A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rA=rC=2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。【解析】A、B两轮通过皮带传动,皮带不打滑，A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等，即va=vb,故vavb=11.B、C两个轮子固定在一起，属于同一个转动的物体，它们上面的任何一点具有相同的角速度，即bc=11.因为=v/r,va=vb,rA=2rB,所以ab=rBrA=12又因为v=r，b=c,rC=2rB，所以vbvc=rBrC=12。综合可知:abc=122,vavbvc=112。【答案】122 112变式训练2。如图所示，为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑，则（ )A.a点与b点的线速度大小相等B。a点与b点的角速度大小相等C。a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的线速度大小相等类型三、圆周运动的周期性引起的多解问题如图所示, 半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动,当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球，小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时,小球与圆板只碰一次，且相碰点为B?【解析】小球的运动时间t=则小球的抛出速度v=R/t由题意知，圆板转动的角速度为=2k/t=2k （k=1,2，3,)。【答案】v=R =2k （k=1,2，3，）【点评】圆周运动具有周期性,该类问题常出现多解问题.有些题目会涉及圆周运动和平抛运动这两种不同的运动,这两种不同运动规律在解决同一问题时，必然有一个物理量在起桥梁作用,把两种不同运动联系起来，这一物理量常常是“时间”.变式训练3。如图所示， 直径为d的纸制圆筒以角速度绕垂直纸面的轴O匀速转动(图示为截面）.从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a、b两个弹孔。已知aO和bO夹角为,求子弹的速度。练习固学基础巩固1.关于角速度和线速度，下列说法正确的是( ）A。半径一定，角速度与线速度成反比 B。半径一定,角速度与线速度成正比C.线速度一定,角速度与半径成正比 D.角速度一定,线速度与半径成反比2。如图所示，皮带传动装置转动后,皮带不打滑，皮带轮上的A、B、C三点的位置如图所示,则三点的速度关系是（ ）A.vA=vB,vBvCB。vA=vB，vB=vCC。vA=vB，B=CD。AB，vBvC思维拓展3.如图所示，在轮B上固定一同轴小轮A,轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动,A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3。绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速度v匀速下落时，C轮转动的角速度为多少？反思悟学我领悟或掌握了：1、 2、 3、 4、线速度相同的点，角速度可能不同，线速度不同的点，角速度可能相同.我还想知道： 课后作业基础巩固1。对如图65-4所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ）A。A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B。B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C。C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D。D轮带动C轮沿顺时针方向旋转2。半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动,已知R=2r，A、B分别在大小圆柱的边缘上,，如图65-6所示。若两圆柱之间没有打滑现象，则 ， .3。应用题由于地球的自转，则关于地球上的物体的角速度、线速度的大小，以下说法正确的是( )A.在赤道上的物体线速度最大B。在两极上的物体线速度最大C。赤道上物体的角速度最大D。处于北京和南京的物体的角速度大小相等4.应用题已知某人骑自行车1。0min蹬10圈，车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1，车轮半径为1.0m，求车轮转动的线速度大小能力提升5。应用题机械手表中分针、秒针可视为匀速转动，分针与秒针从第一次重合到第二次重合，中间经过的时间为（ )图55-10A.1 B. C。 D.。6。如图55-10所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动。若B齿轮绕A齿轮运动半周，到达图中的C位置，则B齿轮上所标出的竖直方向上的箭头所指的方向是（ ）A。竖直向上 B。竖直向下 C.水平向左 D.水平向右7. 创新题半径为R的水平大圆盘以角速度旋转,如图6510所示，有人在盘边上P点随盘转动，他想用枪击中圆盘中心的目标O，若子弹的速度为，则（ ）A.枪应瞄准目标O射击B。枪应向PO右方偏过角射击，且C。枪应向PO左方偏过角射击,且D。枪应向PO左方偏过角射击，且8。如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( ）A.从动轮做顺时针转动B。从动轮做逆时针转动C。从动轮的转速为nD。从动轮的转速为n9。为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2 m，轴杆的转速为3600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔半径夹角是30，如图所示。则该子弹的速度是（ ）A。360 m/s B。720 m/sC。1440 m/s D.108 m/s10.如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，O轴离地面高为2R,轮上a、b两点与O点连线相互垂直，a、b两点均粘有一小物体,当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上。（1）试判断圆轮的转动方向。（2)求圆轮转动的角速度的大小。11。一半径为R的雨伞绕柄以角速度匀速旋转,如图所示，伞边缘距地面高h,水平甩出的水滴在地面上形成一个圆，求此圆半径r为多少?12.如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B.一质量为m的小球从入口沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使球从出口B处飞出，小球进入入口A处的速度v0应满足什么条件？奋斗的过程 常会遭遇挫折 第31页，共10页 唯有坚持到底 才能获得最后的成功 第32页，共10页