《圆周运动》PPT优质课件

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第一部分内容：核心素养目标

物理观念

圆周运动、匀速圆周运动、线速度、角速度、周期、频率、转速、同轴传动、皮带传动、链条传动，掌握线速度和角速度的关系。

科学思维

结合生产中常见的圆周运动模型，对各物理量的意义进一步理解。

科学态度与责任

要善于观察和分析生活中不同运动的特点。

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圆周运动PPT，第二部分内容：课前学习

知识点一　线速度

[观图助学]

(1)在上面这些日常生活实例中物体的运动有什么共同点？

(2)如何比较秒针、分针、时针的运动快慢？

1.线速度

(1)定义：如图所示，物体沿圆弧由M向N运动，弧长Δs与时间Δt之比反映了物体在A点附近运动的_______，如果Δt非常非常小，________就可以表示物体在A点时运动的________，通常把它称为线速度的大小。

(2)表达式：v＝Δs/Δt。

(3)方向：线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。

2.匀速圆周运动

如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处________，这种运动叫作匀速圆周运动。

知识点二　角速度

1.定义：如图所示，物体在Δt时间内由A运动到B。半径OA在这段时间内____________与所用时间Δt之比叫作角速度，用符号ω表示。

2.表达式：ω＝Δθ/Δt。

3.单位：在国际单位制中，时间的单位是______，角的单位是_________，角速度的单位是____________，符号是_________。

匀速圆周运动是角速度不变的运动。

知识点三　周　期

1.周期：做匀速圆周运动的物体，运动______所用的______叫作周期，用T表示。周期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同。

2.转速：技术中常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。转速是指物体转动的圈数与所用时间之比，常用符号n表示，转速的单位为转每秒(r/s)，或转每分(r/min)。

[思考判断]

(1)物体转过的角度越大，则角速度越大。( )

(2)物体转动的越快，则角速度越大。( )

(3)钟表的秒针、分针、时针中时针的角速度最大。( )

知识点四　线速度与角速度的关系

1.两者关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。

2.关系式：v＝ωr。

[思考判断]

(1)线速度越大，角速度一定越大。( )

(2)转速越大，周期一定越大。( )

(3)线速度越大，周期不一定越大。( )

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圆周运动PPT，第三部分内容：核心探究

核心要点一　描述圆周运动的物理量及其关系

闹钟与手表为什么会有上述快慢之争？提出你的看法，请同学进行讨论。

答案　“闹钟”和“手表”是从不同角度看圆周运动的快慢，闹钟指的是秒针针尖的线速度；手表则指的是秒针转动的角速度。

[探究归纳]

1.各物理量的比较

2.线速度与角速度的关系式：v＝ωr

(1)公式中各量间的关系

①当半径r一定时，线速度v与角速度ω成正比。

②当角速度ω一定时，线速度v与半径r成正比。

③当线速度v一定时，角速度ω与半径r成反比。

(2)各量间的关系用图像表示

[试题案例]

[例1] (多选)甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法正确的是(　　)

A.它们的半径之比为2∶9 B.它们的半径之比为1∶2

C.它们的周期之比为2∶3 D.它们的周期之比为1∶3

[针对训练1] (多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。在此10 s时间内，火车(　　)

A.运动路程为600 m B.加速度为零

C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km

核心要点二　几种常见的传动装置

[问题探究]

如图为两种传动装置的模型图。

(1)甲图为皮带传动装置，试分析A、B两点的线速度及角速度关系。

(2)乙图为同轴传动装置，试分析A、C两点的角速度及线速度关系。

答案(1)皮带传动时，在相同的时间内，A、B两点通过的弧长相等，所以两点的线速度大小相同，又v＝rω，当v一定时，角速度与半径成反比，半径大的角速度小。

(2)同轴传动时，在相同的时间内，A、C两点转过的角度相等，所以这两点的角速度相同，又因为v＝rω，当ω一定时，线速度与半径成正比，半径大的线速度大。

[试题案例]

[例2] 如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为(　　)

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