2019_2020学年新教材高中物理第3章圆周运动第1节匀速圆周运动快慢的描述教案鲁科版必修第二册.doc

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1、第1节　匀速圆周运动快慢的描述【学习素养·明目标】　物理观念：1.知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动.2.知道线速度、角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义.3.会用线速度、角速度、周期描述圆周运动．科学思维：能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系．一、线速度和角速度1．匀速圆周运动在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动2．线速度(1)定义：做匀速圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值．(2)方向：总是沿圆周的切线方向．(3)公式：v＝.单位：国际单位为m/s.3．角速度(1)定义：做匀速圆周运动的物体，连接物体和圆心的半

2、径转过角度与所用时间的比值．(2)公式：ω＝.(3)国际单位是弧度每秒，符号rad/s.(4)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动．二、周期、频率和转速　线速度、角速度、周期的关系1．周期、频率和转速周期周期性运动每重复一次所需要的时间，符号T，单位：s频率单位时间内运动重复的次数，f＝，单位：Hz转速单位时间内转过的圈数，符号n，单位：r/min或r/s2.线速度、角速度、周期的关系(1)线速度和角速度关系：v＝rω.(2)线速度和周期的关系：v＝.8(3)角速度和周期的关系：ω＝.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)匀速圆周运动是变速曲

3、线运动．(√)(2)匀速圆周运动的线速度恒定不变．(×)(3)匀速圆周运动的角速度恒定不变．(√)(4)匀速圆周运动的周期相同，角速度大小及转速都相同．(√)(5)匀速圆周运动的物体周期越长，转动得越快．(×)(6)做匀速圆周运动的物体在角速度不变的情况下，线速度与半径成正比．(√)2．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)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．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动BD　[这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速

4、度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确．]3．汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长．某国产轿车的车轮半径约为30cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上，可估算出该车轮的转速约为(　　)A．1000r/s　　　　B．1000r/minC．1000r/hD．2000r/sB　[由公式ω＝2πn，得v＝rω＝2πrn，其中r＝30cm＝0.3m，v＝120km/h＝m/s，代入得n＝r/s，约为1000r/min.]线速度和角速度1．匀速圆周运动线速度的大小不变，而线

5、速度的方向不断变化，因此匀速圆周运动是变速曲线运动．2．要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢，仅用一个量是不够的，线速度侧重于描述质点通过弧长快慢的程度，角速度侧重于描述质点转过角度快慢的程度．【例1】　(多选)质点做匀速圆周运动，则(　　)8A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等BD　[如图所示，由于线速度大小不变，根据线速度的定义Δs＝v·Δt，所以相等时间内通过的路程相等，B对；但位移xAB、xBC

6、大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C错；由角速度的定义ω＝知Δt相同，Δφ＝ωΔt相同，D对．](1)圆周运动一定是变速运动.因为速度是矢量，只要方向改变就说明速度发生了改变，而圆周运动的速度方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变速运动.(2)线速度描述圆周运动质点通过弧长的快慢程度，匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化.(3)角速度描述质点转过角度的快慢程度，匀速圆周运动的角速度恒定不变.1．如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为(　　)A．min　B．

7、1minC．minD．minC　[分针与秒针的角速度分别为ω分＝rad/s，ω秒＝rad/s.设两次重合的时间间隔为Δt，因φ分＝ω分Δt，φ秒＝ω秒Δt，由φ秒－φ分＝2π，得Δt＝＝s＝s＝min，故C正确．]2.如图所示，一质点做半径为R的匀速圆周运动，经过时间t，质点从A点第一次运动到同一直径上的B点，求：8(1)质点做匀速圆周运动的线速度大小；(2)质点在时间t内的平均速度大小．[解析]　(1)质点沿圆弧从A到B的线速度大小v＝＝.(2)质点运动的平均速度大小＝＝.[答案]　(1)　(2)周期、频率和转速；线速度、角速度、周期的关系1.描述圆周

8、运动的各物理量之间的关系2．常见转动装置及特点(1)同轴转动同轴的圆盘上各点图示