高中物理2.1匀速圆周运动学案1粤教版必修

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1、§2.1匀速圆周运动【学习目标】【知识和技能】1．了解物体做圆周运动的特征2．理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。3．理解线速度、角速度、周期之间的关系：【过程和方法】1．联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。2．联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小，角速度大小，周期T、转速n等。3．探究线速度与周期之间的关系，结合，导出。【情感、态度和价值观】1．经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养尊重客观事

2、实、实事求是的科学态度。2．通过亲身感悟，获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。【学习重点】线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点【知识要点】一、线速度1．定义：质点做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。2．公式：。单位：m/s3.矢量4．方向：质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向。线速度也有平均值和瞬时值之分。如果所取的时问间隔很小很小，这样得到的就是瞬时线速度。上面我们所说的速度方向就是指瞬时线速度的方向，与半径垂直，和圆弧相切。5.物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。

3、线速度越大，质点沿圆弧运动越快。6．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叫匀速圆周运动。或质点沿圆周运动，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。(2)因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。(3)匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式，也是最基本的曲线运动之一。匀速圆周运动是一种理想化的运动形式。许多物体的运动接近这种运动，具有一定的实际意义。一般圆周运动，也可以取一段较短的时间(或弧长)看成是匀速圆周运动。6(4)运动性质：是一种变速运动而绝非匀速运动。因为质点沿一圆周运动，做的是曲线运

4、动，速度方向沿圆周的切线方向，时刻在改变，而匀速运动中质点的速度是个恒矢量，大小和方向都不变，且必是直线运动。(5)匀速圆周运动应理解为“匀速率”圆周运动。因为“在相等的时间里通过的圆弧长度相等”，指的是速率不变。二、角速度1．定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值叫做角速度。2．大小：3．单位：rad/s(弧度每秒)。4.矢量(中学阶段不讨论)。5.物理意义：描述质点做圆周运动快慢的物理量。6.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。三、转速与周期、频率1．转速：技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢。定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。

5、符号和单位：n表示转速，在国际单位制中为r/s(转每秒)；常用单位为r/min(转每分)。1r/s=60r/min。标量：只有大小。意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。2．周期：做匀速圆周运动的物体，经过一周所用的时间叫做周期。符号用T表示。单位是秒(s)。标量：只有大小。意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变。3.频率:做圆周运动的物体在1秒内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。用f表示。单位：赫兹(Hz)。1Hz=1s-1。标量：只有大小。意

6、义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。四、描述圆周运动各物理量的关系1．线速度与角速度的关系2．线速度与周期的关系3．角速度与周期的关系4．考虑频率f则有：5.而频率f与n的关系为【问题探究】问题1在质点作直线运动时，我们曾用速度表示质点运动的快慢。质点作匀速圆周运动时，我们又可以用什么物理量来表示其运动的快慢呢？这些物理量之间又有什么关系？探究思路：在质点在作匀速圆周运动时（设其轨道半径为r），由于其运动的特殊性，我们可以用多个物理量来描述，如线速度v（速率）、角速度ω、周期T,等物理量来描述其运动的快慢。它们之间的关

7、系可以从其定义出发得到，最后可得它们之间有如下关系：V=ωr和ω=2π/T这两个关系式在解决有关圆周运动的问题时很有用，同学们要理解并记住。6问题2根据，向心加速度与半径成反比，而根据，又可认为向心加速度与半径成正比，你认为这些说法对不对探究思路对于而言，只有当v2不变时，才能说向心加速度与半径成反比，同理，成正比也要有一定的前提。【典型例题】【例题1】如图1所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧