人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀

1、物理物理必修必修2 2（人教版）（人教版） 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 第五章曲線運(yùn)動第五章曲線運(yùn)動 第四節(jié)圓第四節(jié)圓 周周 運(yùn)運(yùn) 動動 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 情情 景景 切切 入入 地球繞著太陽公轉(zhuǎn)地球繞著太陽公轉(zhuǎn)，鐘表上秒針的端點(diǎn)也繞著軸轉(zhuǎn)鐘表上秒針的端點(diǎn)也繞著軸轉(zhuǎn) 動動，所做的運(yùn)動都可以認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動有一天他們所做的運(yùn)動都可以認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動有一天他們 倆突然爭論起誰快誰慢的問題倆突然爭論起誰快誰慢的問題， 地球不屑地說：地球不屑地說：“我一秒鐘運(yùn)動我一秒鐘運(yùn)動30千米千米，你一秒鐘你一秒鐘 才運(yùn)動幾毫米才運(yùn)動

2、幾毫米，怎么跟我比？怎么跟我比？”秒針也毫不示弱：秒針也毫不示弱：“我一我一 分鐘就可以繞軸轉(zhuǎn)一圈分鐘就可以繞軸轉(zhuǎn)一圈，你一年才轉(zhuǎn)一圈，我就是比你轉(zhuǎn)，你一年才轉(zhuǎn)一圈，我就是比你轉(zhuǎn) 得快！得快！”兩人你一言我一語誰也說服不了誰兩人你一言我一語誰也說服不了誰那么到底誰那么到底誰 說的更有道理呢？說的更有道理呢？ 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 標(biāo)標(biāo) 點(diǎn)點(diǎn) 擊擊 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 欄目鏈接 欄目鏈接 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀一、線速

3、度一、線速度 1圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動 物體沿著物體沿著_的運(yùn)動稱為圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動的的運(yùn)動稱為圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動的 軌跡為一圓弧，故圓周運(yùn)動為曲線運(yùn)動，所以一定是軌跡為一圓弧，故圓周運(yùn)動為曲線運(yùn)動，所以一定是_ 運(yùn)動運(yùn)動 2線速度的概念線速度的概念 做圓周運(yùn)動的物體，通過的弧長與所用時間的做圓周運(yùn)動的物體，通過的弧長與所用時間的_ 叫做線速度叫做線速度 欄目鏈接 欄目鏈接 圓周圓周 變速變速 比值比值 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 3線速度的特點(diǎn)線速度的特點(diǎn) (1)意義意義 線速度是描述物體做圓周運(yùn)動線速度是描述物體做圓周運(yùn)動_的物理量，其的物理量，其 物理意義與瞬時速度

4、的相同物理意義與瞬時速度的相同 (2)大小大小 線速度的大小用公式線速度的大小用公式v_來計算，來計算，s是在時間是在時間 t內(nèi)通過的弧長，線速度的單位是內(nèi)通過的弧長，線速度的單位是_ 欄目鏈接 欄目鏈接 快慢快慢 m/s 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 (3)方向方向 線速度是矢量，線速度的方向就是圓周上該點(diǎn)的線速度是矢量，線速度的方向就是圓周上該點(diǎn)的 _ 4勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動 (1)定義定義 如果物體沿著圓周運(yùn)動，并且如果物體沿著圓周運(yùn)動，并且_處處相等，處處相等， 這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動 (2)運(yùn)動性質(zhì)運(yùn)動性質(zhì) 由于勻速圓周運(yùn)動的

5、線速度方向時刻都在改變，所以由于勻速圓周運(yùn)動的線速度方向時刻都在改變，所以 勻速圓周運(yùn)動是一種勻速圓周運(yùn)動是一種_運(yùn)動運(yùn)動 欄目鏈接 欄目鏈接 切線方向切線方向 線速度的大小線速度的大小 變速曲線變速曲線 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 1角速度角速度 (1)定義：在勻速圓周運(yùn)動中，連接物體與圓心的半徑定義：在勻速圓周運(yùn)動中，連接物體與圓心的半徑 所轉(zhuǎn)過的所轉(zhuǎn)過的_與所用與所用_的比值的比值 (2)物理含義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過物理含義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過_的快慢的快慢 (3)大?。捍笮。?，單位：，單位：_(rad/s或或rads 1) (4)勻速圓周運(yùn)動是角速度勻速圓周運(yùn)動是角速

6、度_的運(yùn)動的運(yùn)動 二、角速度、周期二、角速度、周期( (頻率頻率) ) 欄目鏈接 欄目鏈接 角度角度時間時間 圓心角圓心角 弧度弧度/秒秒 不變不變 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 2周期和頻率周期和頻率 (1)周期：做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動周期：做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動_所用的時間所用的時間 (2)頻率：做圓周運(yùn)動的物體在頻率：做圓周運(yùn)動的物體在1秒鐘內(nèi)運(yùn)動的秒鐘內(nèi)運(yùn)動的_ (3)頻率與周期的關(guān)系：頻率與周期的關(guān)系：f_ 3轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的_通常用通常用n表示單位：表示單位： 轉(zhuǎn)每秒轉(zhuǎn)每秒(r/s) 欄目鏈接 欄目鏈接 一周一周 圈數(shù)圈數(shù)

7、圈數(shù)圈數(shù) 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀 4線速度、角速度和周期的關(guān)系線速度、角速度和周期的關(guān)系 (1)線速度和周期的關(guān)系：線速度和周期的關(guān)系：v_ (2)角速度和周期的關(guān)系：角速度和周期的關(guān)系：_ (3)線速度和角速度的關(guān)系：線速度和角速度的關(guān)系：v_ 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 問問 題題 探探 究究問題一試比較線速度和角速度問題一試比較線速度和角速度 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 問問 題題 探探 究究 欄目鏈接 欄目鏈接 v、r中有一個不變時，其他兩個變量的

8、變化關(guān)系：中有一個不變時，其他兩個變量的變化關(guān)系： (1)當(dāng)當(dāng)r一定時，一定時，v.如轉(zhuǎn)動飛輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，當(dāng)如轉(zhuǎn)動飛輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，當(dāng) 飛輪轉(zhuǎn)速飛輪轉(zhuǎn)速n增大時，角速度增大時，角速度2n也增大，故線速度也增大，故線速度vr 也相應(yīng)增大，反之亦然也相應(yīng)增大，反之亦然 (2)當(dāng)當(dāng)一定時，一定時，vr.如地球自轉(zhuǎn)時，不同緯度的地面如地球自轉(zhuǎn)時，不同緯度的地面 質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑不同，但地面各質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)的角質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑不同，但地面各質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)的角 速度速度均相等，則線速度大小不等質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動所在圓均相等，則線速度大小不等質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動所在圓 的半徑越大，線速度也越大反之亦然的

9、半徑越大，線速度也越大反之亦然 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 問問 題題 探探 究究 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 問問 題題 探探 究究 欄目鏈接 欄目鏈接 u 嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用 1關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法不正確的是關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法不正確的是() A勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動 B勻速圓周運(yùn)動的速率不變勻速圓周運(yùn)動的速率不變 C任意相等時間內(nèi)通過的位移相等任意相等時間內(nèi)通過的位移相等 D任意相等時間內(nèi)通過的路程相等任意相等時間內(nèi)通過的路程相等 C 答案：答案： 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 問題二傳動問題中問

10、題二傳動問題中v v、T T與與r r的關(guān)系是怎樣的？的關(guān)系是怎樣的？ 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 欄目鏈接 欄目鏈接 名師提示：名師提示：“皮帶帶動皮帶帶動”、“齒輪嚙合齒輪嚙合”、 “鏈條傳動鏈條傳動”三種傳動的共同特點(diǎn)是傳動過程中若三種傳動的共同特點(diǎn)是傳動過程中若 皮帶、齒輪、鏈條不打滑皮帶、齒輪、鏈條不打滑，則皮帶上各，則皮帶上各點(diǎn)及兩輪邊點(diǎn)及兩輪邊 緣上的每一點(diǎn)緣上的每一點(diǎn)，線速度

11、的大小相等，線速度的大小相等 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 問問 題題 探探 究究 2.如圖所示的裝置中，已知大齒輪的半徑是小齒輪如圖所示的裝置中，已知大齒輪的半徑是小齒輪 半徑的半徑的3倍，倍，A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)分別在兩輪邊緣，點(diǎn)分別在兩輪邊緣，C點(diǎn)離大輪軸距點(diǎn)離大輪軸距 等于小輪半徑如果不打滑，則它們的線速度之比等于小輪半徑如果不打滑，則它們的線速度之比vA： vB：vC為為() A133 B131 C331 D313 u 嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用 C 答案：答案： 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑

12、題型題型1 1 描述圓周運(yùn)動的物理量描述圓周運(yùn)動的物理量 例例1 如圖所示，圓環(huán)以直徑如圖所示，圓環(huán)以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動已為軸勻速轉(zhuǎn)動已 知其半徑為知其半徑為0.5 m，周期為，周期為4 s，求環(huán)上，求環(huán)上P點(diǎn)和點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速點(diǎn)的角速 度和線速度度和線速度 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 解析：解析： 欄目鏈接 欄目鏈接 答案：答案：PQ1.57 rad/svP0.39 m/s vQ0.68 m/s. 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 名師歸納：名師歸納： 明確圓周運(yùn)動中各物理量間的關(guān)系明確圓周運(yùn)動中各物理量間的關(guān)系，是分

13、析圓周是分析圓周 運(yùn)動問題的基礎(chǔ)運(yùn)動問題的基礎(chǔ) 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 u 變式應(yīng)用變式應(yīng)用 欄目鏈接 欄目鏈接 1(雙選雙選)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，則() A在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等 B在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相等在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相等 C在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的平均速度都相同在任何相等的時間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的平均速度都相同 D在任何相等的時間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的在任何相等的時間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的 角度都相等角度都相等

14、 BD 答案：答案： 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 題型題型2 2 傳動裝置中各物理量間的關(guān)系傳動裝置中各物理量間的關(guān)系 例例2如右圖所示的傳動裝置中，如右圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一兩輪固定在一 起繞同一軸轉(zhuǎn)動，起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑的關(guān)兩輪用皮帶傳動，三輪半徑的關(guān) 系是系是rArC2rB.若皮帶不打滑，求若皮帶不打滑，求A、B、C三輪邊緣的三輪邊緣的a、 b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 解析：解析： 欄目鏈接 欄目鏈接

15、A、B兩輪通過皮帶傳動兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑皮帶不打滑，則則 A、B兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，即即 vavb或或vavb11 由由vr得得abrBrA12 B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，則則B、C 兩輪上各點(diǎn)的角速度相同兩輪上各點(diǎn)的角速度相同，即即 bc或或b c11 由由vr得得vbvcrBrC12 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 欄目鏈接 欄目鏈接 答案：答案：abc122vavbvc112 由由兩式得兩式得abc122 由由兩式得兩式得vavbvc112 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知

16、知 識識 解解 惑惑 名師歸納：解決這類問題時要注意抓住傳動裝名師歸納：解決這類問題時要注意抓住傳動裝 置的特點(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動時兩輪的角速度相等置的特點(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動時兩輪的角速度相等，皮帶傳動皮帶傳動 (不打滑不打滑)時兩輪邊緣的線速度大小相等時兩輪邊緣的線速度大小相等，求解時注意求解時注意 運(yùn)用運(yùn)用vr找出聯(lián)系找出聯(lián)系 欄目鏈接 欄目鏈接 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 u 變式應(yīng)用變式應(yīng)用 2如圖所示皮帶傳動裝置，皮帶輪如圖所示皮帶傳動裝置，皮帶輪O1和和O2上的三上的三 點(diǎn)點(diǎn)A、B和和C，O1AO2Cr，O2B2r，則皮帶輪轉(zhuǎn)動時，則皮帶輪轉(zhuǎn)動時(皮皮 帶傳動時不打滑

17、帶傳動時不打滑)，關(guān)于，關(guān)于A、B、C三質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況是三質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況是() 欄目鏈接 欄目鏈接 AvAvB，vBvCBAB，vBvC CvAvB，BC DCvC 答案：答案：A 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 例例3 示，直徑為示，直徑為d的紙制圓筒以角速度的紙制圓筒以角速度繞垂直紙面繞垂直紙面 的軸的軸O勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動(圖示為截面圖示為截面)從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿 過圓筒若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時，在圓周上留下過圓筒若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時，在圓周上留下a、 b兩個彈孔已知兩個彈孔已知aO與與bO夾角為夾角為，求子彈的速度，求子彈的

18、速度 欄目鏈接 欄目鏈接 題型題型3 3 與其他運(yùn)動相結(jié)合與其他運(yùn)動相結(jié)合 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 解析：解析： 欄目鏈接 欄目鏈接 答案：答案： 人教版物理圓周運(yùn)動的詳細(xì)知識解讀 知知 識識 解解 惑惑 欄目鏈接 欄目鏈接 名師歸納：有些題目會涉及圓周運(yùn)動、直線運(yùn)名師歸納：有些題目會涉及圓周運(yùn)動、直線運(yùn) 動和平拋運(yùn)動等不同的運(yùn)動動和平拋運(yùn)動等不同的運(yùn)動，不同運(yùn)動規(guī)律在解決同不同運(yùn)動規(guī)律在解決同 一問題時一問題時，必然有一個物理量起橋梁作用必然有一個物理量起橋梁作用，將兩種不將兩種不 同運(yùn)動聯(lián)系起來同運(yùn)動聯(lián)系起來，這一物理量常常是這一物理量常常是“時間時間”通常通常 會