2018版高中物理必修2《优化设计》第五章曲线运动第4节

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1、第4节圆周运动学习目标核心提炼1.知道什么是圆周运动，什么是匀速圆4个概念——线速度、角速度、周期、频周运动。率的概念2.知道线速度的物理意义、定义式、矢1个关系——线速度与角速度关系v＝ωr量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。3个公式——v＝s＝2πrω＝Δθ＝知道角速度的物理意义、定义式及单tTt3.位，了解转速和周期的意义。2πT4.掌握线速度与角速度的关系，掌握角11速度与转速、周期的关系。T＝f＝n一、线速度阅读教材第16～17页“线速度”部分，知道线速度的概念，了解线速度的方向，知道匀速圆周运动线速度大小

2、特征。1.定义：物体做圆周运动通过的弧长与通过这段弧长所用时间的比值。s2.公式：v＝t。3.意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢。4.方向：线速度是矢量，方向与圆弧相切，与半径垂直。5.匀速圆周运动：(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动。(2)性质：线速度的方向是时刻变化的，所以圆周运动是一种变速运动。思维拓展匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗？有什么区别？答案不同。前者指线速度的大小不变，后者指速度的大小和方向都不变。二、角速度阅读教材第17～18页“角速度”和“角速度的

3、单位”部分，了解角速度的概念，知道角速度的单位，知道转速、周期的概念。1.定义：连接物体与圆心的半径转过的角度与转过这一角度所用时间的比值。Δθ2.公式：ω＝t。3.意义：描述物体绕圆心转动的快慢。4.单位：(1)角的单位：国际单位制中，弧长与半径的比值表示角的大小，称为弧度，符号：rad。(2)角速度的单位：弧度每秒，符号是－1rad/s或rad·s。思维拓展如图1所示，钟表上的秒针、分针、时针以不同的角速度做圆周运动。图1(1)秒针、分针、时针它们转动的快慢相同吗？相同时间内，谁转动的角度大？谁转动得最快？(2)

4、请指出秒针、分针和时针的周期。Δθ答案(1)不相同。根据角速度公式ω＝t知，在相同的时间内，秒针转过的角度最大，时针转过的角度最小，所以秒针转得最快。(2)秒针的周期为60s，分针的周期为60min，时针的周期为12h。三、线速度与角速度的关系阅读教材第18页“线速度与角速度的关系”部分，知道线速度与角速度的关系表达式。1.在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。2.关系式：v＝ωr。思维拓展月亮绕地球做圆周运动。地球绕太阳做圆周运动。如图2所示关于各自运动的快慢，地球和月亮的“对话”。地球说：你怎么走

5、得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79km，你绕我运动1s才走1.02km。月亮说：不能这样说吧！你一年才绕太阳转一圈，我27.3天就能绕你一圈，到底谁转得慢？请问：地球说得对，还是月亮说得对？图2答案地球和月亮说的均是片面的，它们选择描述匀速圆周运动快慢的标准不同。严格来说地球绕太阳运动的线速度比月亮绕地球运动的线速度大，而月亮绕地球转动的角速度比地球绕太阳转动的角速度大。预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3描述圆周运动的物理量及其关系[要点归纳]1.描述圆周运动的各物理量之间的关系2

6、.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解(1)角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由2πω＝T＝2πn知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了。(2)线速度与角速度之间关系的理解：由v＝ωr知，r一定时，v∝ω；v一定时，1ω∝r；ω一定时，v∝r。[精典示例][例1](2017·厦门高一检测)如图3所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是()图3A.a、b和c三点的线速度大小相等B.

7、a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大解析三点绕同一竖直轴转动，因此角速度相同，c的半径最小，故它的线速度最小，a、b的半径相同，二者的线速度大小相等。故选B。答案B[针对训练1]关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，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、2πr2πC均错；由v＝T知，r一定时，v越大

8、，T越小，B错；由ω＝T可知，ω越大，T越小，故D对，故选D。答案D几种常见的传动装置[要点归纳]同轴传动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一两个轮子用皮带连两个齿轮轮齿啮合，个圆盘上特点角速度、周期相同转动方向相同线速度与半径成正比：规律vArv＝R接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点线速度大小相同相同角速度与半径成反ωAr比：ωB＝R