课堂新坐标2016_2017学年高中物理第4章匀速圆周运动第1节匀速圆周运动快慢的描述教师用书鲁科版

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1、第1节　匀速圆周运动快慢的描述学习目标知识脉络1.知道匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是一种变速运动．2．理解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念，并会应用公式进行计算．(重点、难点)3．掌握线速度、角速度、周期之间的关系．(重点)线速度和角速度1．匀速圆周运动在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动2．线速度(1)大小：做匀速圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值．(2)方向：其方向是沿圆周的切线方向．(3)计算公式：v＝.单位：国际单位为m/s.3．角速度(1)定义：做匀速圆周运动的物体，连接物体和圆心的半径转过角度与

2、所用时间的比值．(2)计算公式：ω＝.(3)角速度的国际单位是弧度每秒，符号rad/s.(4)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动．1．匀速圆周运动是变速曲线运动．(√)2．匀速圆周运动的线速度恒定不变．(×)3．匀速圆周运动的角速度恒定不变．(√)打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技．如图4－1－1所示，若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗？线速度相同吗？图4－1－1【提示】　各点角速度相同，线速度不同．如图4－1－2所示，电风扇关闭之后，风扇的叶片就越转越慢，逐渐停下

3、来，请思考：图4－1－2探讨1：风扇叶片上某点在一段时间内运动的弧长与转过的角度有什么关系？【提示】　弧长等于半径与转过角度(用弧度作单位)的乘积．探讨2：风扇叶片上各点角速度是否相同？【提示】　相同．1．匀速圆周运动线速度的大小不变，而线速度的方向不断变化，因此匀速圆周运动是变速曲线运动．2．要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，线速度侧重于描述质点通过弧长快慢的程度，角速度侧重于描述质点转过角度快慢的程度．1．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速

4、运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动【解析】　这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确．【答案】　BD2．(多选)质点做匀速圆周运动，则(　　)【导学号：01360119】A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等【解析】如图所示，由于线速度大

5、小不变，根据线速度的定义，Δs＝v·Δt，所以相等时间内通过的路程相等，B对；但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C错；由角速度的定义ω＝知Δt相同，Δφ＝ωΔt相同，D对．【答案】　BD3．如图4－1－3所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为(　　)图4－1－3A.min　B．1minC.minD．min【解析】　分针与秒针的角速度分别为ω分＝rad/s，ω秒＝rad/s.设两次重合的时间间隔为Δt，因φ分＝ω分Δt

6、，φ秒＝ω秒Δt，由φ秒－φ分＝2π，得Δt＝＝s＝s＝min，故C正确．【答案】　C(1)圆周运动一定是变速运动.因为速度是矢量，只要方向改变就说明速度发生了改变，而圆周运动的速度方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变速运动.,(2)线速度描述圆周运动质点通过弧长的快慢程度，匀速圆周运动线速度大小不变，方向不断变化.,(3)角速度描述质点转过角度的快慢，匀速圆周运动的角速度恒定不变.周期、频率和转速；线速度、角速度、周期的关系1．周期、频率和转速周期周期性运动每重复一次所需要的时间，符号T，单位s频率单位时间内运动重复的次数

7、，f＝，单位Hz转速单位时间内的转动次数，符号n，单位r/min或r/s2.线速度、角速度、周期的关系(1)线速度和角速度关系：v＝rω.(2)线速度和周期的关系：v＝.(3)角速度和周期的关系：ω＝.1．匀速圆周运动的周期相同，角速度大小及转速都相同．(√)2．匀速圆周运动的物体周期越长，转动越快．(×)3．做匀速圆周运动的物体在角速度不变情况下，线速度与半径成正比．(√)如图4－1－4所示，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？图4－1－4【提示】　秒针的周期T秒＝1min＝60s，分针

8、的周期T分＝1h＝3600s.由ω＝得＝＝.如图4－1－5为一辆自行车传动装置的结构图，观察自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的，并思考：图4－1－5探讨1：同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度、角速度是否相同？【提示】　线速度不同，角速度相同．探讨2：两个齿轮相比较，其