专题03 圆周运动-2020年4月高一物理开学大串讲必修2（人教版）（讲解）

专题03 圆周运动 一、圆周运动的描述 （一）定义：物体运动的运动轨迹是圆的运动，叫做圆周运动． （二）圆周运动是一种常见运动，如月球围绕地球的运动，电子绕原子核的运动等． 特别提醒： 圆周运动是一种变速曲线运动，因为做圆周运动物体的速度方向时刻发生变化。 （三）匀速圆周运动的线速度、角速度和周期 1．匀速圆周运动：质点沿圆周运动，如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。 2．线速度 （1）定义：做圆周运动的质点通过的弧长和所用时间的比值叫做圆周运动线速度。 （2）大小：，单位：米/秒(m/s) （3）方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向 （4）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 特别提醒： 线速度是矢量，做匀速圆周运动的质点在各个时刻的线速度的大小虽然相同，但线速度的方向在不断变化，因此，匀速圆周运动实际上是一种变速运动，这里所说的“匀速”只是速率不变的意思。 3．角速度 （1）定义：在圆周运动中，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圆周运动角速度。 （2）大小：，单位：弧度/秒(rad/s) （3）匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 （4）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。 4．周期： （1）定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间，用T表示，单位为秒(s)． （2）物理意义：周期描写了匀速圆周运动的一个重要特点——时间周期性．其具体含意是，描述匀速圆周运动的一些变化的物理量，每经过一个周期时，大小和方向与初始时刻完全相同．如线速度、向心加速度等． 5．转速和频率：单位时间内质点转过的圈数，叫做转速，常用符号n表示，单位符号是r/s或r/min；单位时间内完成圆周运动的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹，符号是Hz.当单位时间取1s时，f＝n.频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的，但频率具有更广泛的意义，两者的单位也不相同． 特别提醒： 线速度是描述物体运动快慢的物理量，角速度、转速、周期是描述物体转动快慢的物理量；v越大，表示物体运动得越快，ω、n越大，T越小，表示物体转动得越快；v大，ω不一定大，反之ω大，v也不一定大. 6.线速度、角速度和周期之间的关系 线速度、角速度、周期和频率是从不同角度描述圆周运动快慢的物理量．它们之间的关系可表示为：;,可得：v＝ωr. 特别提醒：