第四单元圆周运动万有引力

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1、第四单元圆周运动万有引力一、概述本单元基础型课程的内容由描述匀速圆周运动的物理量、匀速圆周运动规律及万有引力定律等组成；拓展型课程的内容由向心加速度、向心力及圆周运动的应用等组成。本单元内容与其他周期运动的知识有一定的联系，万有引力定律也是以后学习宇宙这一单元的基础。在本单元学习中，要根据“周期性”的运动特征，感受用线速度、角速度、周期等物理量从不同角度描述匀速圆周运动的快慢的方法。在探究向心力由哪些因素决定的实验中，要感受控制变量的探究方法。在对匀速圆周运动应用的实例分析中，要感受匀速圆周运动规律的研究在现实生活和生产实际中的重要作用。要在学习卡文迪什实验的过程中，感受微

2、小量放大的实验方法。本单元基础型课程需7课时，拓展型课程需6课时。二、学习内容与要求（一）内容与水平编号基础型拓展型学习水平4.1.1匀速圆周运动B4.1.2线速度角速度周期B4.1.3万有引力定律B4.2.1向心加速度向心力B4.2.2圆周运动的应用C（二）导图：10匀速圆周运动定义、运动性质运动的条件向心力：向心加速度：实例分析描述的物理量线速度：角速度：周期：关系：万有引力定律定律内容卡文迪什扭秤实验转速：（三）要求4.1.1理解匀速圆周运动。①知道圆周运动的概念；②知道圆周运动是周期运动；③知道质点做圆周运动的条件；④知道做匀速圆周运动的质点速度大小不变、方向不断变

3、化；⑤理解匀速圆周运动是变速运动；⑥能在实际问题中认识匀速圆周运动。4.1.2理解线速度，理解角速度，理解周期。①知道线速度的概念；②知道角速度的概念；③知道周期的概念；④理解线速度、角速度、周期是描述匀速圆周运动快慢的物理量；⑤能用线速度、角速度的公式进行简单的计算；⑥理解线速度、角速度及周期三者之间的相互关系；能用线速度、角速度及周期间的关系式进行简单的计算。4.1.3理解万有引力定律。①知道万有引力的概念；②知道卡文迪什扭秤实验，感受物理测量中微小量放大的科学方法；③知道万有引力定律的内容；④能用万有引力定律进行简单的计算。4.2.1理解向心力，理解向心加速度。①知道

4、质点做匀速圆周运动的条件；②知道向心力是按照力的作用效果命名的；③理解向心力的大小与哪些因素有关；④能用向心力与线速度、角速度的关系式进行计算。⑤知道向心加速度的概念；⑥理解向心加速度与向心力的关系。4.2.2掌握圆周运动的应用。①能分析做匀速圆周运动的物体的受力情况，判断向心力；②能联系牛顿第二定律用匀速圆周运动的规律对实际问题作出分析与解释。说明：关于向心力的计算，仅限于由一个力直接提供向心力的情况。10三、学习指引（基础型）（一）实验指要本单元没有必做的学生实验，但教材中的“自主活动”和“探索研究”栏目编排了一些要求动手、观察、测量、探究的小实验，学习时要加以关注。（

5、二）应用示例例题1上海的地理纬度约为北纬30o，地球半径取6.4×106m，由于地球自转，上海地区地面上的物体随地球自转做圆周运动的角速度和线速度分别有多大？分析：处于北纬30o的上海地区的物体随地球自转做匀速圆周运动半径不是地球半径，而是该圆周对应的半径；其周期就是地球自转周期24小时。确定了这两个物理量，就可以运用角速度和线速度的定义式来求解。图？解答：北纬30o的物体随地球自转做匀速圆周运动的半径地球自转周期T=24h=86400s。所以得：角速度线速度说明：本题考查匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的概念，要求在理解线速度、角速度、周期的概念的基础上，能用公式进行简

6、单计算。因此学习水平为：理解（B）。例题2如图4-2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上的两轮每秒钟转了5圈，R＝1m，r＝r′＝0.5m，A、B、C分别是三个轮边缘上的点，则：（1）大轮转动的角速度ω＝___________rad/s；（2）A、C两点的线速度分别是va＝___________m/s，vc＝___________m/s。分析：本题首先根据角速度的定义式求出大轮转动的角速度；然后，根据皮带传动装置的特点：同轴转动角速度相等，皮带传动线速度相等。分析得出A、B的角速度相等，B、C的线速度相等，再根据他们

7、之间的相互关系求解。解答：（1）大轮的角速度（2）A点的线速度学习内容：4.1.2理解线速度、理解角速度、理解周期。学习要求：4.1.2①知道线速度的概念；②知道角速度的概念；③知道周期的概念；⑤能用线速度、角速度的公式进行简单的计算。学习水平：理解（B）。学习内容：4.1.2理解线速度、理解角速度、理解周期。学习要求：4.1.2①知道线速度的概念；②知道角速度的概念；⑤能用线速度、角速度的公式进行简单的计算；⑥理解线速度、角速度及周期三者之间的相互关系；⑦能用线速度、角速度及周期间的关系式进行简单的计算。学习水平