1、高一物理必修 2 学案 编号： wl0505 编制: 审核： 审批： 班级： 小组： 姓名： 教师评价： 使用时间: 年 月奋斗的过程 常会遭遇挫折 第 1 页，共 10 页 唯有坚持到底 才能获得最后的成功 第 2 页，共 10 页学 案 装 订 线 【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
2、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
3、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？睡懒觉永远不能让梦想成真 第 3 页，共 10
4、页 第 4 页，共 10 页 A QP 3060OB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
5、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
6、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6、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 高一物理必修 2 学案 编号： wl0505 编制: 审核： 审批： 班级： 小组： 姓名： 教师评价： 使用时间: 年 月奋斗的过程 常会遭遇挫折 第 5 页，共 10 页 唯有坚持到底 才能获得最后的成功 第 6 页，共 10 页学 案 装 订 线 3（ ）AP、Q 两点的角速度相同BP、Q 两点的线速度
7、相同CP、Q 两点的角速度之比为 13DP、Q 两点的线速度之比为 134.一个大钟的秒针长 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 A B23， 而转过的角度之比 A B32，则它们的周期之比 A B ；角速度之比 A B ；线速度之比 A B ，半径之 比 A B .【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
8、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AA 、 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D A、 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
9、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（ ）A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 RA2R B， a 和 b 两点在轮的边缘，c 和 d 在各轮半径的中点，下列判O P睡懒觉永远不能让梦想成真 第 7 页，共 10 页 第 8 页，共 10 页 断正确的有（ ）(A) Va = 2 Vb （B） b = 2
10、a (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
11、度大小之比是多少？7、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.99.两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
12、,k.Comacdob图2O高一物理必修 2 学案 编号： wl0505 编制: 审核： 审批： 班级： 小组： 姓名： 教师评价： 使用时间: 年 月奋斗的过程 常会遭遇挫折 第 9 页，共 10 页 唯有坚持到底 才能获得最后的成功 第 10 页，共 10 页学 案 装 订 线 5.5 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
13、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=2 r，用时为 T，则 v=s/t=2 r/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
14、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
15、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，设赤道上的睡懒觉永远不能让梦想成真 第 11 页，共 10 页 第 12 页，共 10 页 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
16、.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 va
17、vb=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 b c =11.因为 =v/r,va=vb,rA=2rB,所以 a b =rB rA=12又因为 v=r ,b =c ,rC=2rB，所以 vb vc=rB rC=12.综合可知: a b c =122,va vb vc=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
18、，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 2gh =2k 2gh（ k=1
19、,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
20、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. A B,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？2hg高一物理必修
21、2 学案 编号： wl0505 编制: 审核： 审批： 班级： 小组： 姓名： 教师评价： 使用时间: 年 月奋斗的过程 常会遭遇挫折 第 13 页，共 10 页 唯有坚持到底 才能获得最后的成功 第 14 页，共 10 页学 案 装 订 线 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 6-5-4 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
22、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 656 所示.若两圆柱之间没有打滑现象，2=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
23、重合到第二次重合，中间经过的时间为( )A.1 B. C. Dmin5960 6059 61606.如图 5-5-10 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 cos=/C.枪应向 PO 左方偏
24、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 n12rD.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
25、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,图 5-5-10睡懒觉永远不能让梦想成真 第 15 页，共 10 页 第 16 页，共 10 页 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？
