高一物理圆周运动的描述上科版知识精讲.doc

《高一物理圆周运动的描述上科版知识精讲.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高一物理圆周运动的描述上科版【本讲教育信息】一、教学内容：描述圆周运动的物理量——线速度、角速度和向心力、向心加速度的相关概念和应用二、考点点拨圆周运动的相关计算是高中阶段一种非常重要的运动形式，是高考中常考的一种运动形式，在高考中多以选择题和计算题形式出现，所以要特别重视相关的应用和计算。三、跨越障碍（一）线速度1、大小：等于做圆周运动的物体通过的弧长△与所需时间△的比值。2、公式：3、意义：描述做圆周运动的物体的运动快慢。4、方向：物体在某一时刻或某一位置的线速度方向就是圆弧上该点的切线方向。5、匀速圆周运动（1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这

2、种运动叫做匀速圆周运动。（2）因为线速度大小不变，故弧长与对应时间的比值不变。（3）匀速圆周运动是变速运动，故有加速度。所以做匀速圆周运动的物体受到的合外力肯定不等于零。注：(1)线速度有大小、有方向，是矢量，与曲线运动方向一致。(2)做圆周运动时，线速度的方向在时刻变化，因此它仍是一种变速运动。“匀速”仅指线速度的大小不变。例1：关于匀速圆周运动的说法中，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运动C.匀速圆周运动中速度恒定D.匀速圆周运动中平均速率与平均速度相同解析：因为匀速圆周运动首先是曲线运动，因此，其速度方向每点都应该沿该点的切线指向运动方向，

3、所以速度是变化的，即匀速圆周运动是变速运动，则B对，A错。匀速圆周运动的速度大小恒定，即速率恒定，则C错。而平均速率=路程／时间，平均速度=位移／时间，如图所示，匀速圆周运动从起计时，经过时间到达点。路程指与间的圆弧长，而位移指从指向的有向线段，显然平均速率与平均速度不一致，D错。答案：B用心爱心专心（二）角速度1、大小：等于连接运动物体和圆心的半径转过的角度和所用时间△的比值。2、公式：3、意义：描述物体绕圆心转动的快慢。角速度越大，表明物体绕圆心转动得越快。4、匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动因为物体做匀速圆周运动时，在单位时间内所通过的弧长相等，因此，在单位时间

4、内转动的角度也就相等。5、角速度的单位（1）国际单位：弧度每秒，符号：rad／s或rad·s-1（2）常用单位转速：物体在单位时间所转过的圈数。符号：n单位：转每秒，符号：r／s；或者转每分符号：r／min（3）换算关系1r／s=2rad/s1r／min=r／s=rad/s（三）周期1、定义：做匀速圆周运动的物体，经过一周所用的时间。符号T，国际单位：秒2、意义：描述物体做匀速圆周运动的快慢。周期长说明物体运动得慢，周期短说明物体运动得快3、周期与频率的关系（1）频率是指做匀速圆周运动的物体在1s内转过的圈数，用表示。单位：转／秒(或赫兹)符号：r／s(或Hz)（2）周

5、期与频率互为倒数，即频率高说明物体运动得快，频率低说明物体运动得慢。例2：关于匀速圆周运动的说法中，正确的是A.匀速圆周运动是匀速运动，线速度不变B.角速度不变C.周期不变D.加速度为零解析：对于匀速圆周运动，其某时刻瞬时速度的方向沿该点的切线方向，所以线速度方向时刻变化，大小不变，所以A错．既然速度变化，则有加速度存在，不为零，则D错，B、C是匀速圆周运动的性质，是正确的。答案：BC（四）线速度跟角速度的关系1、在圆周运动中，线速度的大小等于半径与角速度大小的乘积。在图中，设物体做圆周运动的半径为，由A运动到B的时间为△，AB弧长为△，AB弧对应的圆心角为，当以弧度为

6、单位时，，即由于，，代入上式后得到上式说明：当半径一定时，线速度与角速度成正比；当角速度一定时，线速度与半径成正比。用心爱心专心2、线速度、角速度和周期、频率之间的关系设物体沿半径为的圆周做匀速圆周运动，则一个周期T内转过的弧长为，转过的角度为，所以线速度和角速度分别为：由第二个关系式可以看出：物体做圆周运动时，角速度越大，周期越小；频率越大，物体转动得越快；反之，则越慢。例3：如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些?解析：大齿轮通过链条带动小齿轮，因此，大小齿轮的轮边缘上各点线速度

7、大小相等。但小齿轮的角速度比大齿轮的要大一些。小齿轮与后轮共轴，当小齿轮带着后轮转动时，两者角速度相等，但后轮半径很大，故后轮边缘的各点线速度最大。总结：在分析传动装置的各物理量之间的关系时，要首先明确什么量是相等的，什么量是不等的。在通常情况下，同轴的各点角速度、转速和周期T相等，而线速度与半径成正比。在认为皮带不打滑的情况下，传动皮带和与皮带连接的轮子的边缘的各点线速度的大小相等，而角速度与半径成反比。例4：图为一皮带传动装置，大轮与小轮固定在同一根轴上，小轮与另一中等大小的轮之间用皮带相连，它们的半径之比是1：2：3。A、B、C分别