資源簡介

6.1圓周運動
一學科核心素養
物理觀念:理解描述圓周運動快慢的物理量，體會學科知識間的聯系，建立普遍聯系的觀點。理解各物理量的含義及相互關系，會使用公式計算。
科學思維:根據實例，歸納勻速圓周運動的特點，知道它是一種特殊的變速曲線運動。
科學探究:運用極限法理解線速度。
科學態度與責任:通過觀察生活實例、交流與討論等學習活動，培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度以及學生體驗物理與生活的緊密聯系。
二學習重難點
重點:線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯系。難點:理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。
三課前預習
1．線速度
（1）圓周運動：運動軌跡為_____或一段_____的機械運動。
（2）線速度
①定義：物體運動的_____與時間_____之比。
②定義式：v=_____。
③方向：物體做圓周運動時該點的_____方向。
④物理意義：表示物體在該點運動的_____。
（3）勻速圓周運動：線速度_____處處相等的圓周運動。因線速度的方向在時刻變化，故勻速圓周運動是一種_____運動。
2．實驗數據的記錄與分析
（1）設計數據記錄表格，并將實驗數據記錄到表格中（表一、表二、表三）
①m、r一定（表一）
序號 1 2 3 4 5 6
Fn
ω
ω2
②m、ω一定（表二）
序號 1 2 3 4 5 6
Fn
r
③r、ω一定（表三）
序號 1 2 3 4 5 6
Fn
m
（2）數據處理
分別作出Fn－ω、Fn－r、Fn－m的圖像，若Fn－ω圖像不是直線，可以作Fn－ω2圖像。
（3）實驗結論：
①在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與______成正比．
②在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與______成正比．
③在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與______成正比．
3．直徑0.6m的飛輪勻速轉動，每分鐘600轉。
（1）轉動的周期是_____s
（2）角速度是_____rad/s；
（3）邊緣上的線速度是_____m/s。
4．如圖為“行星傳動示意圖”，中心“太陽輪”的轉動軸固定，其半徑為R1，周圍四個“行星輪”的轉動軸固定，其半徑均為R2，“齒圈”的半徑為R3，其中R1=1.5R2，A、B、C分別是“太陽輪”、“行星輪”和“齒圈”邊緣上的點，齒輪傳動過程不打滑，則A點與C點的線速度之比為________，B點與C點的轉速之比為________。
5．位于上海錦江樂園的“摩天輪”，它的高度是120m、直徑100m，坐廂內的游客1h可轉2.4圈。由此可知，游客轉動的周期為_______s，線速度v=_______m/s。
6．如圖為某種混凝土攪拌機的傳動機構，A輪的齒數為N1，B輪的齒數為N2。當A輪順時針轉動，將帶動B輪沿______方向轉動，A輪和B輪的角速度之比為________。
7．家用臺式計算機上的硬磁盤的磁道和扇區如圖所示。某臺計算機上的硬磁盤共有N1個磁道（即N1個不同半徑的同心圓），每個磁道分成N2個扇區（每扇區為圓周），每個扇區可以記錄b個字節。電動機使磁盤每秒轉動n圈。磁頭在讀、寫數據時是不動的，磁盤每轉一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道。一個扇區通過磁頭所用的時間是____________，不計磁頭轉移磁道的時間，計算機每秒最多可以從一個硬盤面上讀取___________個字節。
四自我檢測
1．如圖所示，一個球繞中心軸線OO′以角速度ω轉動，則（　?。?br/>A．若θ＝30°，則vA：vB＝1：2
B．若θ＝30°，則vA：vB＝2：1
C．A、B兩點的角速度相等
D．A、B兩點的線速度相等
2．如圖所示為某種水輪機的示意圖，水平管出水口的水流速度恒定為v0，當水流沖擊到水輪機上某擋板時，水流的速度方向剛好與該擋板垂直，該檔板的延長線過水輪機的轉軸O，且與水平方向的夾角為30°。當水輪機圓盤穩定轉動后，擋板的線速度恰為沖擊該擋板的水流速度的一半。忽略擋板的大小，不計空氣阻力，若水輪機圓盤的半徑為R，則水輪機圓盤穩定轉動的角速度大小為（　?。?br/>A． B． C． D．
3．如圖，帶車牌自動識別系統的直桿道閘，離地面高為1m的細直桿可繞O在豎直面內勻速轉動。汽車從自動識別線ab處到達直桿處的時間為2.3s，自動識別系統的反應時間為0.3s；汽車可看成高1.6m的長方體，其左側面底邊在aaˊ直線上，且O到汽車左側面的距離為0.6m，要使汽車安全通過道閘，直桿轉動的角速度至少為（　?。?br/>A． B． C． D．
4．修正帶是學生常用的學習工具之一，其結構如圖所示，包括上下蓋座、大小齒輪、壓嘴座等部件，大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中，大小齒輪相互嚙合，a、b兩點分別位于大小齒輪的邊緣，則關于這兩點的線速度大小、角速度關系說法正確的是（　?。?br/>A．線速度大小相等，角速度不等 B．線速度大小不等，角速度相等
C．線速度大小相等，角速度相等 D．線速度大小不等，角速度不等
5．如圖所示為一走時準確的時鐘，A、B分別是分針和時針的端點，在時鐘正常工作時（　?。?br/>A． B．
C． D．
6．如圖為某一皮帶傳動裝置，主動輪M的半徑為，從動輪N的半A徑為，已知主動輪做順時針轉動，轉速為，轉動過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是（　?。?br/>A．從動輪做順時針轉動
B．從動輪的角速度大小為
C．從動輪邊緣線速度大小為
D．從動輪的轉速為
7．如圖所示為一鏈條傳動裝置的示意圖。已知主動輪是逆時針轉動的，轉速為n，主動輪和從動輪的齒數之比為k，以下說法中正確的是（　?。?br/>A．從動輪是順時針轉動的
B．主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等
C．主動輪和從動輪的角速度大小相等
D．從動輪的轉速為
8．某高中開設了糕點制作的選修課，小明同學在體驗糕點制作“裱花”環節時，他在繞中心勻速轉動的圓盤上放了一塊直徑20cm的蛋糕，在蛋糕上每隔2s均勻“點”一次奶油，蛋糕一周均勻“點”上15個奶油，則下列說法正確的是（　　）
A．圓盤轉動的轉速約為
B．圓盤轉動的角速度大小約為
C．蛋糕邊緣的奶油線速度大小約為
D．蛋糕邊緣的奶油向心加速度約為
9．關于勻速圓周運動，正確的是（　　）
A．線速度不變 B．角速度不變
C．向心加速度不變 D．勻變速曲線運動
10．如圖所示，用起瓶器開啟瓶蓋時，起瓶器上A、B兩點繞O點轉動的角速度分別為ωA和ωB，線速度的大小分別為vA和vB，下列說法正確的是（　?。?br/>A． ， B． ，
C． ， D． ，
三課前預習
1． 圓周 圓弧 弧長Δs Δt 切線 快慢 大小 變速
2． 角速度的平方 半徑 質量
3． 0.1
4． 1：1 7：2
5． 1500##1.5×103
6． 逆時針 N2:N1
7．
四自我檢測
參考答案：
1．C
【詳解】共軸轉動的各點角速度相等，故A、B兩點的角速度相等；若θ＝30°，A點的轉動半徑為
B點的轉動半徑為R，根據公式，線速度之比為
故選C。
2．B
【詳解】由幾何關系可知，水流沖擊擋板時，水流的速度方向與水平方向成60°角，則有
所以水流速度為
根據題意知被沖擊后的擋板的線速度為
所以水輪機圓盤穩定轉動的角速度大小為
故選B。
3．C
【詳解】設汽車恰好通過道閘時直桿轉過的角度為，由幾何關系得
解得
直桿轉動的時間
直桿轉動的角速度
故C正確，ABD錯誤。
故選C。
4．A
【詳解】根據題意可知，大小齒輪由于邊緣嚙合，所以邊緣上的點的線速度大小相等，而齒輪的半徑不一樣，由公式可知，角速度的大小不等。
故選A。
5．B
【詳解】A．分針的周期為
時針的周期為
可知
A錯誤；
B．根據角速度與周期關系
可知角速度與周期成反比，則有
B正確；
CD．根據線速度與角速度關系
由于
，
可知
CD錯誤；
故選B。
6．B
【詳解】A．因為主動輪做順時針轉動，從動輪通過皮帶的摩擦力帶動轉動，所以從動輪逆時針轉動，故A錯誤；
BD．由干通過皮帶傳動，皮帶與輪邊緣接觸處的線速度相等，根據
得
所以
則
故B正確，D錯誤；
C．從動輪邊緣線速度大小為
故C錯誤。
故選B。
7．B
【詳解】AB．主動輪逆時針轉動，帶動從動輪也逆時針轉動，用鏈條傳動，兩輪邊緣線速度大小相等，選項A錯誤，B正確；
C．因為兩輪的半徑不一樣，根據v=rω可知角速度不一樣，選項C錯誤；
D．主動輪和從動輪的齒數之比為k，則有
又
可得
選項D錯誤。
故選B。
8．C
【詳解】A. 在蛋糕上每隔2s均勻“點”一次奶油，蛋糕一周均勻“點”上15個奶油，則圓盤轉一圈的周期約為
故圓盤轉動的轉速約為
A錯誤；
B. 圓盤轉動的角速度大小約為
B錯誤；
C. 蛋糕邊緣的奶油線速度大小約為
C正確；
D. 蛋糕邊緣的奶油向心加速度約為
D錯誤。
故選C。
9．B
【詳解】A．勻速圓周運動線速度大小不變，方向沿曲線切線方向，方向時刻改變，A錯誤；
B．勻速圓周運動角速度大小、方向都不變，B正確；
C．勻速圓周勻速向心加速度大小不變，方向時刻指向圓心，方向時刻改變，C錯誤；
D．勻速圓周勻速加速度方向時刻改變，不是勻變速曲線勻速，D正確。
故選B。
10．A
【詳解】A、B兩點繞O點同軸轉動，角速度相等，故
由于，根據可知
故選A。
試卷第1頁，共3頁
試卷第1頁，共3頁

展開更多......

收起↑