2019-2020年高中物理第二章匀速圆周运动第1节圆周运动教学案教科版必修2

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1、2019-2020年高中物理第二章匀速圆周运动第1节圆周运动教学案教科版必修2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.圆周运动是变速运动，匀速圆周运动的物体在相等时间里通过的弧长相等。2．匀速圆周运动的线速度大小v＝，方向沿圆周的切线方向。3．匀速圆周运动的角速度ω＝，匀速圆周运动是角速度不变的运动。4．线速度、角速度、周期的关系为：v＝ωr＝，T＝。一、匀速圆周运动1．圆周运动：物体的运动轨迹是圆的运动。2．匀速圆周运动：在相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动。二、描述圆周运动的物理量1．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。(2)大小：v＝

2、，单位：m/s。(3)方向：质点在圆周上某点的线速度方向是沿圆周上该点的切线方向。(4)物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2．角速度(1)定义：连接质点和圆心的半径所转过的角度Δφ跟所用时间Δt的比值。(2)大小：ω＝，单位：弧度每秒，符号rad/s。(3)物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。(4)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。3．周期和转速(1)周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间，用符号T表示，单位为秒。(2)转速：做圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数。用n表示，单位为转每秒(r/s)，或转每分(r/min)。三、线速度、角速度和周期之间的关系1

3、．线速度与周期的关系：v＝。2．角速度与周期的关系：ω＝。3．线速度与角速度的关系：v＝ωr。4．角速度与转速的关系：ω＝2πn。1．自主思考——判一判(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。(√)(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。(×)(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。(×)(4)做匀速圆周运动的物体，其合外力不为零。(√)(5)做匀速圆周运动的物体，其线速度不变。(×)(6)做匀速圆周运动的物体，其角速度不变。(√)2．合作探究——议一议(1)周期和转速都是描述物体做圆周运动快慢的物理量，二者之间的关系如何？提示：二者关系是n＝(n单位

4、为r/s)。(2)月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可看成是圆周运动，怎样比较这两个圆周运动的快慢？请看下面地球和月亮的“对话”。地球说：你怎么走得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79km，你绕我运动1s才走1.02km。图211月亮说：不能这样说吧！你一年才绕太阳转一圈，我27.3天就能绕你转一圈，到底谁转得快？请问：地球说得对，还是月亮说得对？提示：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。(3)若钟表的指针都做匀速圆周运

5、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＝＝。图212描述圆周运动的各物理量的关系1．描述圆周运动的各物理量之间的关系2．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ω＝＝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，ω∝；ω一定时，v∝r。[典例]　如图213所示，圆环以直径AB为轴匀速转动。已知其半

6、径为0.5m，周期为4s，求环上P点和Q点的角速度和线速度。图213[思路点拨]　整个圆环以AB为轴匀速转动，环上各点的角速度相同。[解析]　P点和Q点的角速度ω＝＝1.57rad/s求线速度则需要找出P点和Q点做圆周运动的半径。P点和Q点绕AB做圆周运动，其轨迹的圆心不同。P点和Q点的圆周运动的半径分别为rP＝R·sin30°＝R，rQ＝R·sin60°＝R故其线速度分别为vP＝ωrP＝0.39m/s，vQ＝ωrQ＝0.68m/s。[答案]　P点和Q点的角速度都为1.57rad/s，P点的线速度为0.39m/s，Q点的线速度为0.68m/s。解决此类题目首先要确定质点

7、做圆周运动的轨迹所在的平面，以及圆周运动圆心的位置，从而确定半径，然后由v、ω的定义式及v、ω、R的关系式来计算。　　　　1．甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法正确的是(　　)A．甲、乙两物体的角速度之比是2∶15B．甲、乙两物体的角速度之比是10∶3C．甲、乙两物体的周期之比是2∶15D．甲、乙两物体的周期之比是10∶3解析：选C　由v＝ωr得＝∶＝·＝×＝，A、B错误；由ω＝得＝＝，C正确、D错误。2．做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，试求物体做