第六章 第一节 圆周运动（课件）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（人教版2019）

2022版·物理必修第二册 2022版·物理必修第二册 第六章 圆周运动 第一节　圆周运动 课程标准 核心素养 会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动 1.物理观念：通过研究，认识匀速圆周运动，知道它是变速运动。理解线速度、角速度、周期、转速的概念。 2．科学思维：掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系的方法，并会解决有关问题。掌握处理传动问题的基本方法。 3．科学态度与责任：有学习和研究圆周运动的内在动机，在实际问题中坚持实事求是的态度 eq \f(Δs,Δt) 米/秒 m/s 　高效导学01步　预习新知，落实必备知识 一、线速度 1．圆周运动 运动轨迹为 或 的机械运动。 2．线速度 (1)定义：做圆周运动的物体，通过的 与所用时间的比值叫作线速度的大小。 (2)表达式：v＝ ，单位为 ，符号是 。 圆周 一段圆弧 弧长 (3)方向：线速度是矢量，物体经过圆周上某点时的线速度方向就是圆周上该点的 方向。 (4)物理意义：线速度是描述物体做圆周运动快慢的物理量。 切线 3．匀速圆周运动 (1)定义：沿着圆周运动，并且线速度大小 的运动。 (2)性质： 曲线运动。 处处相等 变加速 弧度每秒 rad/s 二、角速度 1．定义：如图所示，物体在Δt时间内由A运动到B。半径OA在这段时间内转过的角 与所用时间 之比叫作角速度，用符号ω表示。 2．表达式：ω＝ 。 3．国际单位： ，符号 。 4．物理意义：角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量。 Δθ Δt eq \f(Δθ,Δt) 圈数 n 转每秒(r/s) 转每分(r/min) 三、周期与转速 1．周期定义：做匀速圆周运动的物体，运动 所用的时间叫作周期，用 表示，单位为 。 2．转速定义：物体转动的 与所用时间之比，叫作转速。通常用符号 表示，单位为 或 。 3．物理意义：周期和转速都描述物体做圆周运动的快慢。 一周 T 秒(s) 四、线速度与角速度的关系 1．两者的关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的 。 2．表达式： 。 3．公式推导 乘积 v＝ωr √ √ 【概念辨析·试身手】 (1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。 ( ) (2)线速度是矢量，周期、转速是标量。( ) (3)线速度越大，角速度一定越大。( ) (4)做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小。( ) (5)当半径一定时，线速度和角速度成正比。( ) × × √ 　高效导学02步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 描述圆周运动的物理量及其关系 　【要点培优】 1．各物理量的比较 项目 内容 大小 国际单 位(符号) 各物理量在 图中示意 联系 线速度 v＝ eq \f(Δs,Δt) 米每秒(m/s) 都是描述匀速圆周运动快慢的物理量，v＝ eq \f(2πr,T) ＝ωr＝2πnr 角速度 ω＝ eq \f(Δθ,Δt) 弧度每秒(rad/s) 周期 T＝ eq \f(2π,ω) ＝ eq \f(2πr,v) 秒(s) 都是描述匀速圆周运动快慢的物理量，v＝ eq \f(2πr,T) ＝ωr＝2πnr 转速 n＝ eq \f(ω,2π) 转每秒(r/s) 2.线速度与角速度的关系 v、ω、r间的关系为瞬时对应关系 (1)公式中各量间的关系 ①当半径r一定时，线速度v与角速度ω成正比。 ②当角速度ω一定时，线速度v与半径r成正比。 ③当线速度v一定时，角速度ω与半径r成反比。 (2)各量间的关系用图像表示 【素养培优】 1．如图是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点；当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b、c三点角速度有什么关系？a、b、c三点做圆周运动的线速度大小关系如何？ 2．最近有一款健跑车如图所示，车子没有座垫，骑行者骑行时宛如腾空踏步，既可以短途代步，又可以锻炼耍酷。 思考：若骑行者直线骑行时，车轮与地不打滑，前、后轮接触地的边缘部分线速度大小关系如何？ 先想后看：1.ωa＝ωb＝ωc　va＝vc>vb 2．大小相等。 【应用培优】 [例1] A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们(　　) A．线速度大小之比为2∶3 B．角速度大小之比为3∶4 C．圆周运动的半径之比为2∶1 D．转速之比为3∶2 解析：选D。根据线速度定