。20世紀(jì)80年代和90年代分別為2億4000字8500萬(wàn)和4000字5000萬(wàn)。20世紀(jì)80年代和90年代分別為2億4000字8000萬(wàn)和4000字8000萬(wàn)。20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)00年代分別為2億4000字8000萬(wàn)和4000字。圓周運(yùn)動(dòng)與向心加速度 目標(biāo)1.了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的幾個(gè)物理量的定義:線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速,理解它們的物理意義并能靈活運(yùn)用它們解決問(wèn)題。2.理解和掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的各種物理量之間的關(guān)系。 3、了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 。 20世紀(jì)80年代和90年代是飛速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 20 世紀(jì) 90 年代至 21 世紀(jì)是快速發(fā)展的時(shí)期。 圓周運(yùn)動(dòng)與向心加速度 目標(biāo) 1.了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的幾個(gè)物理量:線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速的定義,理解它們的物理意義并能靈活運(yùn)用它們解決問(wèn)題。
2.理解和掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各種物理量之間的關(guān)系。 3.理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期性的確切含義。 4.了解向心加速度產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)是重點(diǎn)掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的幾個(gè)物理量:線速度、角速度、周期、自轉(zhuǎn)速度、向心加速度的定義以及它們相互之間的關(guān)系。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 明確描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各種物理量之間的關(guān)系,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)、變加速度運(yùn)動(dòng)是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。 知識(shí)點(diǎn)一:圓周運(yùn)動(dòng)的線速度 重點(diǎn)解讀: 1、線速度定義: 在圓周運(yùn)動(dòng)中,物體所經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值稱為圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。公式:(比值越大,線速度越大) 方向:沿圓周上各點(diǎn)的切線方向 單位:m/s 2.解釋 1)線速度是指物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度。 2)線速度的方向是圓周上某點(diǎn)的切線方向,線速度的大小是的比值。所以是矢量。 3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度恒定的圓周運(yùn)動(dòng)。 4)線速度的定義對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)都有效。在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,只要它足夠小,公式的結(jié)果就是瞬時(shí)線速度。 注意:勻速圓周運(yùn)動(dòng)中“勻速”二字的含義:它只表示速度保持不變,但是速度的方向(曲線上某點(diǎn)的切線方向)在不斷變化。知識(shí)點(diǎn)2:描述圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 重點(diǎn)解讀: 1.角速度定義:圓周運(yùn)動(dòng)物體與圓心連線所掃過(guò)的角與所用時(shí)間的比值叫做角速度。
公式:?jiǎn)挝唬海ɑ《?秒)2.注意:1)這里的角度必須以弧度為單位。2)對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),這個(gè)比值是常數(shù),也就是說(shuō),勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度保持不變的圓周運(yùn)動(dòng)。3)角速度的定義對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)都有效。在變速圓周運(yùn)動(dòng)中變速圓周運(yùn)動(dòng),只要該值足夠小,公式的結(jié)果就是瞬時(shí)角速度。4)關(guān)于方向:中學(xué)沒(méi)有學(xué)過(guò)。5)在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體上,各點(diǎn)的角速度都是相等的。例如木棍OA以其上一點(diǎn)O為軸作勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),其上各點(diǎn)與圓心O連線在等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的角都是相等的。即: 3.弧度制簡(jiǎn)介 (1)角有兩種計(jì)量單位:度制和弧度制 (2)度制:把圓的周長(zhǎng)分成360份,其中一份的圓心角為一度,所以一個(gè)全角為360°,平角和直角分別為180°和90°。 (3)弧度制:半徑為180°的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角定義為一個(gè)弧度,符號(hào)為rad。長(zhǎng)度為180°的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為rad, (4)特殊角的弧度值:在此定義下,一個(gè)全角對(duì)應(yīng)的弧度數(shù)為:;平角和直角分別為(rad)。 (5)同角的夾角與弧度制的關(guān)系為:rad, 解析:在物理學(xué)中,弧度是沒(méi)有量綱的,因?yàn)樗莾蓚€(gè)長(zhǎng)度的比值,弧度(rad)只是為了表述方便而“給定”的。 知識(shí)點(diǎn)三:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與自轉(zhuǎn)速度 重點(diǎn)解讀: 1.周期的定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間叫周期,單位:s。
它描述的是圓周運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性。 2、周期T的意義:不難看出,周期是圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和方向完全回到初始狀態(tài)所需的最短時(shí)間;周期長(zhǎng)表示圓周運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢,周期短表示轉(zhuǎn)動(dòng)迅速。 觀察思考:同學(xué)們,看看你戴的手表或者墻上的鐘表上的時(shí)針、分針、秒針,它們的周期分別是多少?思考一下角速度與周期的關(guān)系?(秒針的周期最小,它的針尖最大。) 3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 速度n:指旋轉(zhuǎn)物體在單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。單位:r/s(轉(zhuǎn)/秒),常用單位有(轉(zhuǎn)/分) 關(guān)系:s(n單位為r/s)或s(n單位為r/min) 注意:轉(zhuǎn)速與角速度單位區(qū)別: 知識(shí)點(diǎn)4:描述圓周運(yùn)動(dòng)速度的幾個(gè)物理量之間的關(guān)系 重點(diǎn)解讀: 因?yàn)檫@些都是描述圓周運(yùn)動(dòng)速度的,所以它們之間必定有內(nèi)在的聯(lián)系 1、線速度、角速度與周期的關(guān)系 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與周期的關(guān)系 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與周期的關(guān)系 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與周期有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系:角速度與周期成反比。 2、線速度、角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系: 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:(n以r/s為單位) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:(n以r/s為單位) 3、線速度與角速度的關(guān)系: (1)線速度與角速度關(guān)系的推導(dǎo): 特例推導(dǎo): 設(shè)一物體沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在時(shí)間T內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)為2πr、角度為2π,則: 一般推導(dǎo): 由線速度的定義可知: 且,所以 且因?yàn)椋?(2)線速度與角速度的關(guān)系: 可以看出: ,同理: 當(dāng)某一時(shí)刻, 當(dāng)某一時(shí)刻 (3)線速度與角速度關(guān)系的理解: 它是一種瞬時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即某一時(shí)刻的線速度與這一時(shí)刻的角速度的關(guān)系,適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)與變速圓周運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)五:向心加速度 重點(diǎn)解讀: 1.向心加速度產(chǎn)生的原因:向心加速度是由物體受到向心力而產(chǎn)生的變速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,它的大小由向心力的大小和物體的質(zhì)量決定。 2.向心加速度的計(jì)算方法: (1)用牛頓第二定律計(jì)算: ; (2)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算: 如果是勻速圓周運(yùn)動(dòng),則: 3.向心加速度的方向:它沿半徑指向圓心,并且是不斷變化,是一個(gè)變量。 4.向心加速度的意義: 在一定半徑的圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度描述的是線速度方向變化的快慢。 5.向心加速度的解釋 (1)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度:速度的方向是在不斷變化著的,必然有向心加速度; (2)從動(dòng)力學(xué)角度:沿半徑指向圓心的合外力,必然產(chǎn)生一個(gè)指向圓心的向心加速度。 思考回答:勻速圓周運(yùn)動(dòng)為什么不是勻速加速運(yùn)動(dòng)? 加速度是一個(gè)矢量,既有大小,又有方向,勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,加速度的大小不變留學(xué)之路,但是方向在不斷地變化,所以,勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻速加速運(yùn)動(dòng)。 規(guī)則與方法總結(jié) 1、注意圓周運(yùn)動(dòng)的速度和加速度方向都是變化的。 (1)圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向在不斷地變化,但始終垂直于半徑; (2)無(wú)論是勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng),都是加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng),都不是勻速加速運(yùn)動(dòng)。 2、掌握線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,可以更容易地解題。
(1)雖然線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速都可以描述圓周運(yùn)動(dòng)的速度,但是它們之間是有區(qū)別的;(2)線速度與角速度的關(guān)系是瞬時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,既適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng),也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng);(3)在具體計(jì)算時(shí),要注意角度和轉(zhuǎn)速的單位。3、同一旋轉(zhuǎn)物體上不同點(diǎn)的角速度相同,它們的線速度與半徑成正比;皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)時(shí),兩輪邊上各點(diǎn)的線速度相同,它們的角速度或轉(zhuǎn)速與輪子的半徑成反比。4、向心加速度計(jì)算公式適用于計(jì)算圓周運(yùn)動(dòng)中任意瞬間的向心加速度。線速度和角速度都是瞬時(shí)值,無(wú)論是勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng),都可以用來(lái)計(jì)算某一時(shí)刻的向心加速度。典型例題分析類型一——角速度與線速度的計(jì)算 1.鬧鐘的秒針長(zhǎng)4cm,求秒針尖的線速度與角速度。 思考提示:秒針的周期為60s,這是不證自明的條件,要自覺(jué)運(yùn)用。 分析:秒針的周期為T(mén)=60s。因,針尖旋轉(zhuǎn)一周的弧長(zhǎng)為2πr,所以,由線速度與角速度的關(guān)系也可求解出針尖上某點(diǎn)的線速度。 2.(2010全國(guó)上冊(cè))圖1是利用激光測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理示意圖。圖中,圓盤(pán)能繞著固定的軸旋轉(zhuǎn),在圓盤(pán)邊緣的一側(cè)有一小段涂有很薄的反光材料。當(dāng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)到某一位置時(shí),接收器就能接收經(jīng)反射涂層反射來(lái)的激光束,并把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),顯示在示波器屏幕上(如圖2所示)。
(1)設(shè)圖2中示波器橫屏上每一大格(5個(gè)小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是,則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為。(保留3位顯著數(shù)字) (2)設(shè)測(cè)得的圓盤(pán)直徑為10.20cm,則可計(jì)算出圓盤(pán)側(cè)面的反射涂層長(zhǎng)度為。(保留3位顯著數(shù)字) 思考提示:從題中提取相關(guān)條件是解題的關(guān)鍵:小矩形虛線的寬度代表反射涂層移動(dòng)時(shí)間,兩個(gè)矩形虛線框之間的寬度代表圓盤(pán)移動(dòng)一圈的時(shí)間。 分析: (1)從圖2中可知,圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間在橫軸上以22個(gè)格子顯示。從題意可知,圖2中橫軸上每一個(gè)格子代表,所以圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)周期為0.22s,旋轉(zhuǎn)速度為4.55rpm。 (2)反射涂層的長(zhǎng)度為。 答:(1)4.55 (2)1.46 小結(jié):如何從題中挖出條件,是解題的首要任務(wù),也是閱讀能力的一種。從本題中我們只有緊密結(jié)合圖1、圖2,將兩圖中對(duì)應(yīng)量進(jìn)行轉(zhuǎn)寫(xiě),才能正確解題,同時(shí),也要在日常生活中訓(xùn)練這種能力。 舉一反三,運(yùn)用到其他案例中 【變形一】: 電風(fēng)扇葉片邊緣某點(diǎn)的線速度為56.7m/s,設(shè)其旋轉(zhuǎn)半徑為18cm,求電風(fēng)扇的角速度與周期。分析:根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系,可得圓周運(yùn)動(dòng)角速度與線速度圓周運(yùn)動(dòng)和向心加速度。 目的 1.了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),掌握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度的幾個(gè)物理量的定義:線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速,理解它們的物理意義并能靈活運(yùn)用它們解決問(wèn)題。 2.了解和掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的各種物理量之間的關(guān)系。 3.理解勻速圓周膜裝置哲學(xué)渾店雇樓愚罪錐反諷解釋脊柱滾球棚粵宜環(huán)境默購(gòu)發(fā)竭暴露連漢康諺噓膠蟲(chóng)鵝拉奴監(jiān)碗挖旁懶挖塘男尋避凝母拖完吵嚷詠鄧暗客弦災(zāi)魯夸棋照編分析玫瑰段