6.1圆周运动-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第二册 ）

第六章 圆周运动 第1课 圆周运动 目标导航 课程标准 核心素养 1.掌握线速度的定义式，知道圆周运动线速度大小、方向的特点，知道什么是匀速圆周运动. 2.掌握角速度的定义式和单位，知道角速度与线速度的关系. 3.知道周期、转速的概念．掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系． 1、物理观念：明确线速度、角速度、周期、频率、转速等物理概念。知道匀速圆周运动的概念。 2、科学思维：研究线速度方向时的极限思想。 3、科学探究：探究描述圆周运动各物理量之间的关系。 4、科学态度与责任：知道转速在工程学中的应用，圆周运动知识与生活、生产息息相关。 知识精讲 知识点01 线速度 1．定义：物体做圆周运动，在一段 的时间Δt内，通过的弧长为Δs，则Δs与Δt的比值叫作线速度的大小，公式：v＝. 2．意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢． 3．方向：物体做圆周运动时该点的 方向． 4．匀速圆周运动 (1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的 ，这种运动叫作匀速圆周运动． (2)性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻 的，所以它是一种 运动，这里的“匀速”是指 不变． 【即学即练1】做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，试求物体做匀速圆周运动时：求线速度的大小； 知识点02 角速度 1．定义：连接物体与圆心的半径转过的 与所用时间 叫作角速度，公式：ω＝. 2．意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢． 3．单位：弧度每秒，符号是 ，在运算中角速度的单位可以写为 4．匀速圆周运动是角速度 的圆周运动． 【即学即练2】火车以60 m/s的速率驶过一段圆弧弯道，某乘客发现放在水平桌面上的指南针在10 s内匀速转过了10°.在此10 s时间内，求火车的角速度大小。 知识点03 周期 1．周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的 ．单位： ． 2．转速n：物体转动的 与所用时间之比．单位： 或 ． 3．周期和转速的关系：T＝(n的单位为r/s时)． 【即学即练3】做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，试求物体做匀速圆周运动时，求周期 知识点04 线速度与角速度的关系 1．在圆周运动中，线速度的大小等于 与 的乘积． 2．公式：v＝ωr. 【即学即练4】一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求： (1)曲轴转动的周期与角速度； (2)距转轴r＝0.2 m的点的线速度大小． 能力拓展 考法01 描述圆周运动的物理量 1．对匀速圆周运动的理解 (1)匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向沿着圆周上各点的切线方向，所以速度的方向时刻在变化． (2)“匀速”的含义：速度的大小不变，即速率不变． (3)运动性质：匀速圆周运动是一种变速运动，做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零． 2．描述圆周运动的物理量 【典例1】(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　) A．因为v＝ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比 B．因为ω＝，所以角速度ω与轨道半径r成反比 C．因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比 D．因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比 考法02 描述圆周运动的物理量之间的关系 1．线速度与角速度的关系式：v＝ωr. (1)当v一定时，ω与r成反比； (2)当ω一定时，v与r成正比． 2．线速度与周期、转速的关系式：v＝＝2πrn. 3．角速度与周期、转速的关系式：ω＝＝2πn. 【典例2】图甲是一款感应垃圾桶．手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，如图乙所示．桶盖打开过程中其上A、B两点的角速度分别为ωA、ωB，线速度分别为vA、vB，则(　　) A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB 考法03 圆周运动的传动问题 同轴转动 皮带传动 齿轮传动 装置 A、B两点在同轴的一个圆盘上 两个轮子用皮带连接(皮带不打滑)，A、B两点分别是两个轮子边缘上的点 两个齿轮啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 特点 A、B两点的角速度、周期相同 A、B两点的线速度大小相等 A、B两点的线速度大小相等 规律 A、B两点的线速度大小与半径成正比：＝ A、B两点的角速度与半径成反比：＝ A、B两点的角速度与半径成反比：＝ 【典例3】(多选)如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rA=rC=2rB。若皮带不打滑,则关于A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比和线速度大小之比,说法正确的是 (　　) A.角速度之比为1∶2∶2