2019_2020学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动学案新人教版必修2.docx

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1、4　圆周运动知识体系关键点击1种运动——匀速圆周运动2个速度——线速度、角速度3类传动——同轴传动、皮带传动、齿轮传动知识点一　线速度(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．(2)定义式：v＝.(3)标、矢性：线速度是矢量，方向与圆弧相切，与半径垂直．(4)匀速圆周运动①定义：沿着圆周，并且线速度的大小处处相等的运动．②性质：线速度的方向是时刻变化的，所以是一种变速运动．知识点二　角速度(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．(2)定义式：

2、ω＝.(3)单位：弧度每秒，符号是rad/s或rad·s－1.(4)匀速圆周运动的角速度：匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动．(5)转速与周期16知识点三　线速度与角速度的关系(1)两者关系：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.1．圆周运动线速度公式v＝中的Δs表示位移．(　　)[答案]　×2．做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等．(　　)[答案]　√3．做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同．(　　)[答案]　×4．匀速圆周运动是一种匀速运

3、动．(　　)[答案]　×5．做匀速圆周运动的物体，其合外力不为零．(　　)[答案]　√6．做匀速圆周运动的物体，其角速度不变．(　　)[答案]　√1．直线运动的速度公式是v＝，圆周运动线速度的定义式是v＝，这两个公式中16的Δx和Δs的物理意义是否相同？若不同，请找出其不同之处．[提示]　直线运动的速度公式v＝和圆周运动线速度的定义式v＝中的Δx和Δs的物理意义不相同，公式v＝中的Δx表示Δt时间内的位移，是矢量，圆周运动线速度的定义式v＝中的Δs表示Δt时间内质点通过的弧长，是标量，圆周运动线速

4、度的定义式v＝只定义了做圆周运动的物体沿圆周运动的快慢，并未定义运动的方向．2．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，如下图所示，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？[提示]　篮球上各点的角速度是相同的．但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v＝ωr可知不同高度的各点的线速度不同．要点一描述圆周运动的物理量间的关系1．各物理量之间的关系162．v、ω及r间的关系(1)由v＝ω·r知，r一定时，v∝ω；ω一定时，v∝r

5、.v与ω、r间的关系如下图甲、乙所示．(2)由ω＝知，v一定时，ω∝，ω与r间的关系如下图甲、乙所示．【典例】　(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　)A．因为v＝ωr，所以线速度v与轨道半径r成正比B．因为ω＝，所以角速度ω与轨道半径r成反比C．因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比16D．因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比[思路点拨]　匀速圆周运动中涉及的线速度、角速度、转速、周期以及轨道半径间的关系的成立是有条件的，要利用一个公式确定两个量间的关系，必须先确保一个量不变

6、，再确定另外两个量间的正、反比关系．[解析]　由v＝ωr可知，只有当ω一定时，线速度v才与轨道半径r成正比，所以A错误．同理，只有v一定时，角速度ω才与轨道半径r成反比，所以B错误．在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比，故C、D正确．[答案]　CD(1)根据v＝ωr，可以得出线速度v与角速度ω成正比，这种说法是错误的，原因是在r一定的情况下，v与ω才成正比，必须采用控制变量法才能得出结论.(2)转速在数值上等于频率，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

7、关系是n＝(n的单位为s－1).[针对训练]　一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则不正确的是(　　)A．角速度为0.5rad/sB．转速为0.5r/sC．运动轨迹的半径为1.27mD．频率为0.5Hz[解析]　由题意知v＝4m/s，T＝2s，根据角速度与周期的关系可知ω＝＝πrad/s.由线速度与角速度的关系v＝ωr得r＝＝m≈1.27m．由v＝2πnr得转速n＝＝r/s＝0.5r/s.又由频率与周期的关系得f＝＝0.5Hz.故A错误，符合题意．[答案]　A易错警示注

8、意区分角速度和转速，转速的单位是r/s，角速度的单位为rad/s，二者的关系为ω＝2πn.要点二三种传动装置及其特点三类传动装置对比16同轴传动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点特点角速度、周期相同线速度大小相同线速度大小相同转动方向相同相同相反规律线速度与半径成正比：＝角速度与半径成反比：＝.周期与半径成正比：＝角速度与半径成反比：＝.周期与半径成正比：＝【典例】