内容正文:
第五章
曲线运动
目标定位
1.知道什么是匀速圆周运动,知道它是变加速运动.
2.掌握线速度的定义式,理解线速度的大小、方向的特点.
3.掌握角速度的定义式,知道周期、转速的概念.
4.理解掌握公式v=ωr和ω=2πn.
学案5 圆周运动
知识探究
自我检测
知识探究
一、线速度
问题设计
如图1所示为自行车的车轮,A、B为辐条上的两点,当它们随轮一起转动时,回答下列问题:
图1
(1)在图上标出A、B两点的线速度方向;
答案 两点的线速度方向均沿各自圆周的切线方向(图略).
(2)沿圆弧运动A、B两点哪个快?
答案 在相同的时间内,A运动的轨迹长,A运动得快.
(3)如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等,B做匀速运动吗?
答案 B运动的速率不变,但B运动的方向时刻变化,故B做非匀速运动.
要点提炼
1.线速度
(1)定义:物体做圆周运动通过的 与所用时间的比值.即v= ,单位: .
(2)定义式:v= .
如果Δt取的足够小,v就为瞬时线速度.
(3)方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的 方向,与半径方向 .
(4)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.
垂直
弧长
m/s
切线
2.匀速圆周运动的特点
(1)线速度的大小 .
(2)由于匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变,所以它是一种变速运动.这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”.
处处相等
二、角速度
问题设计
图1中A、B两个质点转一周的时间相同吗?它们绕圆心转动的快慢相同吗?只用线速度描述圆周运动能全面说明问题吗?
答案 A、B两个质点转一周的时间相同,绕圆心转动得一样快.不能.
要点提炼
1.角速度:半径转过的角度 与所用时间Δt的比值,即ω=__ (如图2所示).国际单位: ,符号 .
图2
rad/s
Δθ
弧度每秒
2.转速与周期
(1)转速n:做圆周运动的物体单位时间所转过的 ,常用符号n表示.
(2)周期T:做匀速圆周运动的物体,转过 所用的时间叫做周期,用符号T表示.
(3)转速与周期的关系:若转速的单位是转每秒(r/s),则转速与周期的关系为T=