高一物理教案:第01讲 角速度与线速度.doc

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1、辅导教案学员姓名:学科教师:年级:高一辅导科目:物理授课日期××年××月××日时间A/B/C/D/E/F段主题角速度与线速度教学内容1、知道匀速圆周运动。2、理解线速度、角速度和周期。3、理解线速度、角速度和周期之间的关系。教法指导:本环节采用提问抢答的进行,如果学生的抢答不积极,可以适当采用轮换回答的方式进行。建议时间10分钟。一、匀速圆周运动质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。注意:(1)注意匀速圆周运动和转动的区别,研究转动的物体时,不能看成质点,和圆周运动不同;(2)匀速圆周运动是变速曲

2、线运动,速度和加速度的大小不变,方向时刻在变,是变加速曲线运动;(3)做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的弧长相等,路程相等,转过的角度相等,但位移不相等。二、各物理量之间的关系(1)线速度:方向在圆周各点的切线方向上,时刻变化(2)角速度:单位:匀速圆周运动转动的快慢用角速度来描述(3)周期和频率匀速圆周运动是一种周期性的运动.(4)转速n:做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。单位是r/s、r/min。(5)物理量间的关系  =2πnr=2πfr,=2πn=2πf一、传动问题教学指导:要注意传动轮上的线速度相同,同一共轴转动

3、的物体上的角速度相同。变式训练由学生限时独立完成,对答案后有老师讲解。例1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、a点和b点的线速度大小相等B、a点和b点的角速度大小相等C、a点和c点的线速度大小相等D、a点和d点的向心加速度大小相等【分析】共轴转动的各点角速度相等,靠传送带转动轮子上的各点线速度大小相等,根据v=ωr,a=ω2r=v2/r可知各点线速度、角速度

4、、向心加速度的大小。a、c两点的线速度大小相等,b、c两点的角速度相等,根据v=ωr,c的线速度大于b的线速度,则a、c两点的线速度不等,故A正确,C错误。a、c两点的线速度大小相等,根据v=ωr,可知角速度不等,所以a、b两点的角速度不等。故B错。根据a=ω2r得,d点的向心加速度是c点的2倍,根据a=v2/r可知,a的向心加速度是c的2倍,所以a、d两点的加速度相同,D正确【答案】CD。变式练习1传动装置的问题:①如图所示,比较A、B、C三点的线速度、角速度.②如图所示,比较A、B、C三点的线速度、角速度.【答案】①ωA=ωC<ωBvA

5、=vB>vC②ωA=ωC<ωBvA=vB>vC变式练习2如图所示,转轴O1上固定有两个半径分别为R和r的轮,用皮带传动O2轮,O2的轮半径是r′,若O1每秒钟转了5圈,R=1m,r=r′=0.5m,则:①大轮转动的角速度ω=rad/s;②图中A、C两点的线速度分别是vA=m/s,vC=m/s。【答案】①10π②5π10π二、圆周运动多解性问题教法指导:注意题目由于周期运动而存在的多解性。拓展训练由学生独立完成。例2如图所示,直径为d的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转过程中在圆筒上依次留下a、

6、b两个弹孔,已知aO、bO夹角为φ,求子弹的速度.Key:【解析】设子弹的速度为v0,由题意知,子弹穿过两个孔所需时间t=……①,纸质圆筒在这段时间内转过的角度为θ=2kπ+(π-α),角速度公式ω=……②,由①②两式解得(其中,k=0、1、2、3…)。【答案】v=(k=0,1,2,3……)变式训练1如图所示,质点A从某一时刻开始在竖直平面内做匀速圆周运动,出发点是与圆心O等高的a点,与此同时,位于圆心的质点B自由下落.圆半径为R,A、B质量分别为mA、mB,问:①质点A的角速度满足什么条件才能使AB相遇?②质点A的角速度满足什么条件,AB

7、才能出现速度相同的情况?【答案】①质点A的角速度满足(n=0,1,2,3…)的条件才能使AB相遇;②质点A的角速度满足(n=0,1,2,3…)的条件,AB才能出现速度相同的情况;变式训练2如图所示,薄壁圆筒半径为R,a、b是圆筒某直径上的两个端点(图中OO’为圆筒轴线)。圆筒以速度v竖直匀速下落,同时绕OO’匀速转动。若某时刻子弹水平射入a点,且恰能经b点穿出,则子弹射入a点时速度的大小为________;圆筒转动的角速度满足的条件为________。(已知重力加速度为g)【答案】;w=(n=1,2¼)三、两种运动同时发生教法指导:在解决同

8、一问题时,常常用“时间”这一物理量把两种运动联系起来。拓展训练由学生独立完成。例3如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一个小球,要

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