课堂新坐标2016_2017学年高中物理第2章圆周运动1圆周运动教师用书.doc

1．圆周运动 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算．(重点) 2．知道线速度与角速度的定义，知道线速度与周期、角速度与周期的关系．(重点、难点) 3．理解匀速圆周运动的概念和特点．(重点) 圆周运动及描述圆周运动的物理量 [先填空] 1．物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动． 2．圆周运动的特点 (1)运动轨迹是圆周． (2)是一种特殊的曲线运动，任一时刻的速度方向都在圆周的切线方向上． 3．匀速圆周运动 如果质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫匀速圆周运动． 4．描述匀速圆周运动的物理量 (1)线速度 大小：线速度是描述做圆周运动的质点运动快慢的物理量．线速度的大小等于质点通过的弧长跟所用时间的比值，即v＝. 方向：线速度不仅有大小，而且有方向．物体在某一时刻或通过某一位置的线速度方向就是圆周上该点的切线方向． (2)角速度 定义：角速度是描述圆周运动的特有概念．连接运动质点和圆心的半径转过的角度和所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度． 公式：ω＝. 单位：角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s. (3)周期 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期，用T表示，其国际制单位为秒(s)． [再判断] 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．(×) [后思考] 匀速圆周运动线速度沿什么方向？ 【提示】　线速度是矢量，质点在圆周运动中任一点的线速度的方向就是圆周上该点的切线方向． [合作探讨] 如图2-1-1所示，电风扇关闭之后，风扇的叶片就越转越慢，逐渐停下来，请思考： 图2-1-1 探讨1：风扇叶片上某点在一段时间内运动的弧长与转过的角度有什么关系？ 【提示】　弧长等于半径与转过角度(用弧度作单位)的乘积． 探讨2：风扇叶片上各点角速度是否相同？ 【提示】　相同． [核心点击] 1．匀速圆周运动线速度的大小不变，而线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． 1．(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 【解析】　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度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确． 【答案】　BD 2．(多选)质点做匀速圆周运动，则(　　) A．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 【解析】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． 【答案】　BD 3.如图2-1-2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(　　) 【导学号 图2-1-2 A. min　　　　　　 B．1 min C. min D． min 【解析】　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． 【答案】　C (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，方向不断变化． (3)角速度描述质点转过角度的快慢，匀速圆周运动的角速度恒定不变． 线速度、角速度和周期间的关系 [先填空] 1．r、T、v、ω之间的关系 质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期是T，则 (1)线速度v＝. (2)角速度ω＝. (3)线速度与角速度的关系为v＝rω. 2．转速 (1)转速是指转动物体在单位时间内转过的圈数，常用符号n表示． (2)单位：转/秒(r/s)或转/分(r/min)． (3)角速度与转速的关系是ω＝2πn. [再判断] 1．匀速圆周运动的周期相