2019_2020学年高中物理第2章研究圆周运动1怎样描述圆周运动学案沪科版必修2.doc

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1、怎样描述圆周运动　1．知道什么是匀速圆周运动．　2．理解什么是线速度、角速度和周期．(重点)3．理解线速度、角速度和周期之间的关系．(重点)一、用你熟悉的物理量描述1．线速度(1)定义：物体经过的圆弧的长度s跟通过这段圆弧所用时间t的比值，叫做圆周运动的线速度；(2)公式：v＝；国际单位：米/秒(m/s)；(3)方向：沿切线方向；(4)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢．2．匀速圆周运动物体做圆周运动时，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．1．匀速圆周运动是匀速运动吗？提示：不是．速度方向沿切线时刻变化．二、用角

2、度来描述1．角速度(1)定义：物体做圆周运动时，连接它与圆心的半径转过的角度Δθ跟所用时间t的比值叫做角速度；(2)公式：ω＝；国际单位：弧度/秒(rad/s)；(3)物理意义：描述质点转过圆心角的快慢．2．周期与转速(1)周期：物体沿圆周运动一周的时间叫做圆周运动的周期；国际单位：秒(s)．(2)转速：物体在单位时间内完成圆周运动的圈数叫做转速；国际单位：转/秒(r/s)．2．14若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少？角速度之比是多少？提示：秒针的周期T秒＝1min＝60s，分针的周期T分＝1h＝3600s．由ω＝＝得＝＝

3、．3．角速度与线速度的关系(1)物体经过的弧长s与转过的角度Δθ之间的关系：s＝RΔθ．(2)角速度与线速度的关系：v＝ωR．(1)由公式ω＝可知，做圆周运动半径大的物体，角速度一定小．(　　)(2)飞轮转动的角速度越大，轮上同一点的线速度也越大．(　　)(3)由公式r＝可知，物体转动的半径与它的线速度大小成正比．(　　)提示：(1)×　(2)√　(3)×　匀速圆周运动各物理量的比较1．匀速圆周运动的认识(1)匀速的含义①速度的大小不变，即速率不变．②转动快慢不变，即角速度不变．由ω＝＝＝2πf，故周期或频率都不变．(2)运动性质①速度的方向

4、时刻改变，所以匀速圆周运动是一种变速运动．②速度的大小即速率不变，所以匀速圆周运动是匀速率运动．2．描述圆周运动的各物理量间的关系143．分析物体线速度、角速度、周期间关系的方法(1)描述物体做圆周运动的线速度、角速度、周期及半径四个量中，若知道两个量可求出另外两个，应用的公式为v＝ωr＝．(2)分析线速度v、角速度ω、半径r间数值关系时，有如下三种情况．①当半径r一定时，线速度v与角速度ω成正比．②当角速度ω一定时，线速度v与半径r成正比．③当线速度v一定时，角速度ω与半径r成反比．如图所示　关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的

5、关系，下面说法中正确的是(　　)A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小[思路点拨]解此题的关键是明确变量与不变量，用控制变量的思想结合各物理量的联系进行分析．[解析]　由v＝ωr知，r一定时，v与ω成正比；v一定时，ω与r成反比，故A、C均错．由v＝知，r一定时，v越大，T越小，B错．而ω＝可知，ω越大，T越小，故D对．[答案]　D(1)v、ω、R之间是瞬时对应关系；(2)v、ω、R三个量中，只有先确定其中一个量不变，才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系；(3)若比较物体沿圆周

6、运动的快慢看线速度，若比较物体绕圆心运动的快慢看周期、角速度．　　1．(多选)关于角速度、线速度和周期，下面说法中正确的是(　　)A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，线速度与角速度成正比14C．线速度一定，角速度与半径成正比D．不论半径等于多少，角速度与周期始终成反比解析：选BD．关于角速度、线速度、周期的关系由公式v＝ωR，ω＝可以得出，半径一定时，线速度与角速度成正比，不论半径等于多少，ω与T始终成反比．故选项B、D正确．　圆周运动中相遇和多解问题的分析方法1．首先明确两个物体的运动性质，是匀速圆周运动、平抛运动还是匀变速直线

7、运动．2．建立起两个物体运动的关系，往往是时间关系和位移关系，这是解题的关键．3．同时注意圆周运动的周期性，分析问题时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据运动的周期性，在转过的角度θ上加上2kπ，具体k的取值应视情况而定．　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方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度v及圆盘转动的角速度ω的大小．[解析]　小球做平抛运动，在竖直方向上有h＝gt2则运动时间t＝又因为水平位移为R，所以小球的初速度v＝＝R在时间t内圆盘转动的角速度ω＝＝2π

8、n(n＝1，2，3，…)．[答案]　R　2πn(n＝1，2，3，…)　2．如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体质量为m，同