第六章 6.1 圆周运动-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材物理必修第二册课程探究与巩固配套word（人教版 浙江专版）

6．1　圆周运动 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动 物理观念：理解表征圆周运动的物理量，利用各物理量的定义式，阐述各物理量的含义及相互关系。 科学思维：根据实例，归纳圆周运动的运动学特点，知道它是一种特殊的曲线运动，知道它与一般曲线运动的关系。 科学探究：运用极限法理解线速度的瞬时性 1．线速度、角速度、周期概念的建立 2．线速度、角速度与周期之间的区别和联系 1．线速度、角速度、周期概念的建立 2．线速度、角速度与周期之间的区别和联系 知识点一　线速度 1．定义：做圆周运动的物体，如果运动时间Δt非常非常小，在这段时间内通过的__弧长Δs__与所用时间Δt的比值，叫作圆周运动的线速度。 2．定义式：v＝。 3．方向：沿圆周上该点的__切线__方向。 4．意义：线速度用来描述做圆周运动的质点的运动__快慢__和方向。 5．国际单位：m/s。 6．匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，并且__线速度__大小处处相等的运动。 【思辨】 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)匀速圆周运动的速率不变。(　√　) (2)匀速圆周运动的线速度不变。(　×　) (3)匀速圆周运动是一种变速运动。(　√　) 知识点二　角速度、周期与转速 1．角速度 (1)定义：做圆周运动的物体，与圆心连线扫过的角度Δθ和所用__时间Δt__的比值，叫作圆周运动的角速度。 (2)定义式：ω＝。 (3)单位：在国际单位制中，角速度的单位是弧度每秒，符号是__rad/s或s－1__。 (4)意义：角速度用来描述物体绕圆心转动的__快慢__。 2．周期与转速 周期 转速 定义 做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间 物体转动的圈数与所用时间之比 符号 T n 国际单位 s r/s 物理意义 描述物体做圆周运动的快慢 描述物体做圆周运动的快慢 联系 互为倒数，即n＝ 【思辨】 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)线速度是描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量。(　√　) (2)角速度、周期与转速，均是描述物体做圆周运动转动快慢的物理量。(　√　) (3)角速度与转速是一回事。(　×　) 知识点三　线速度与角速度的关系 如图所示，设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为Δt，AB弧长为Δs，AB弧对应的圆心角为Δθ。则Δθ＝，又由v＝，ω＝，联立得到v＝rω。这表明，在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。 【思辨】 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)由v＝rω知，当v一定时，ω与r成反比。(　√　) (2)由v＝rω知，当ω一定时，v与r成正比。(　√　) (3)由v＝rω知，当r一定时，v与ω成正比。(　√　) 2． 思考题 一汽车轮胎竖放于水平地面上，A为轮胎与地面的接触点，现使其在地面上向右滚动。某一时刻在地面上的观察者看来，轮箍最大圆周上的B、C两点谁的线速度大？ 【答案】 相对于地面，轮胎以A点为圆心转动，B点比C点的转动半径大，B、C两点的角速度相同，由v＝rω知，B点比C点的线速度大。 一物体做半径为r的匀速圆周运动，它运动一周所用的时间为T。它在周期T内运动的弧长为2πr，转过的角度为2π，由v＝，ω＝，有v＝＝2πrn，ω＝＝2πn，故v＝rω。 如图所示，证明：质点做匀速圆周运动，经过A点的线速度(弧长比时间)，实际上就是我们在直线运动中已经学过的在A点的瞬时速度。(图中AB弦长为Δl) 证明：在直线运动中，质点从A到B的平均速度v＝。质点经过A点的线速度v′＝。当Δt→0时，AB弦长(位移大小)约等于AB弧长，即Δl≈Δs，故≈，即v＝v′。 关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度和周期的关系，以下说法中正确的是(　D　) A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小 【解析】 由公式v＝ωr可知：线速度大，角速度不一定大，只有当半径一定时，线速度才与角速度成正比，故A错误；由公式v＝，v大，T不一定小，只有当半径一定时，线速度大，周期才一定小，故B错误；由公式v＝ωr可知：角速度大的半径不一定小，只有当线速度大小一定时，角速度大，半径才一定小，故C错误；由ω＝，角速度大的周期一定小，故D正确。 A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比sA∶sB＝2∶3，转过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2。则下列说法正确的是(　D　) A．它们的线速度大小之比vA∶vB＝3∶2 B．它们的角速度之比ωA∶ωB＝2∶3 C．它们的周期之比TA∶TB＝3∶2 D．它们的转速之比nA∶nB