第6章 第1节 圆周运动（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019 江苏专版）

　第六章　圆周运动 第1节　圆周运动 核心素养导学 物理观念 (1)认识圆周运动、匀速圆周运动的特点。 (2)理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。 (3)理解角速度的物理意义。 (4)了解转速和周期的意义。 科学思维 (1)掌握线速度和角速度的关系。 (2)能在具体的情境中确定线速度和角速度。 (3)理解线速度、角速度、周期、转速等各量的相互关系。 科学态度与责任 会用描述匀速圆周运动的物理量分析有关问题；有主动将所学知识应用于日常生活的意识，能在合作中坚持自己的观点，也能尊重他人。 一、线速度 1．圆周运动：运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动。 2．线速度 (1)定义：物体通过的弧长Δs与时间Δt之比。 (2)定义式：v＝。 (3)方向：物体做圆周运动时该点的切线方向。线速度是矢量。 (4)物理意义：表示物体在某点运动的快慢。 3．匀速圆周运动：线速度的大小处处相等的圆周运动。因线速度的方向在时刻变化，故匀速圆周运动是一种变速运动。 微点拨：匀速圆周运动中的“匀速”是指线速度大小(速率)不变。 二、角速度 1．定义：半径转过的角度Δθ与所用时间Δt之比。 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。 4．物理意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。 5．匀速圆周运动角速度特点：角速度不变。 微点拨：角速度是矢量，其方向在高中阶段不作要求。 三、周期 周期 转速 频率 定义 做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间 做匀速圆周运动的物体转动的圈数与所用时间之比 做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数 符号 T n f 常用单位 秒(s) 转每秒(r/s)、转每分(r/min) 赫兹(Hz) 四、线速度与角速度的关系 1．推导：由v＝，ω＝，Δθ＝，可得：v＝ωr。 2．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乘积。,1.如图是日常生活中常见到的圆周运动实例，请对以下结论作出判断： (1)游乐场的摩天轮转动的线速度不变。(×) (2)吊扇正常工作时各扇叶的角速度相等。(√) (3)吊扇正常工作时扇叶上各点的线速度大小相等。(×) (4)吊扇正常工作时扇叶上各点的周期相等。(√) 2．闹钟与手表为什么会有如下的快慢之争？提出你的看法，与同学讨论交流。 提示：“闹钟”和“手表”是从不同角度分析圆周运动的快慢，闹钟的说法指的是秒针针尖的线速度，手表的说法则指的是秒针针尖转动的角速度。 新知学习(一)| 描述圆周运动的物理量及其关系 [任务驱动] 打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技，如图所示，若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同位置的各点做圆周运动的角速度相同吗？线速度相同吗？ 提示：篮球上各点做圆周运动的角速度是相同的。篮球上不同位置的各点转动时的半径可能不同，由v＝ωr可知不同位置的各点的线速度大小可能不同，方向也可能不同。　　　　 [重点释解] 1．描述圆周运动的各物理量之间的关系 2．v、ω及r间的关系 由v＝ωr知，当v、ω、r中有一个不变时，其他两个物理量间的变化关系： (1)当r一定时，v ∝ω，如图(a)所示。 (2)当ω一定时，v ∝r，如图(b)所示。 (3)当v一定时，ω∝，如图(c)或(d)所示。 [针对训练] 1.(2021·浙江7月学考)如图所示是浙江沿海的风力发电机，A、B是同一台发电机叶片上的两点。发电机工作时A、B两点的角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则(　 ) A．ωA＞ωB　　 B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB 解析：选C　A、B两点的角速度相同，A点的半径大于B点的半径，根据v＝ωr可得，A点的线速度大于B点的线速度，A、B、D错误，C正确。 2. (2022·江苏南京质检)甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则(　 ) A．ω1＞ω2，v1＜v2　　　　　 B．ω1＜ω2，v1＞v2 C．ω1＝ω2，v1＜v2 D．ω1＝ω2，v1＞v2 解析：选D　甲、乙在相同的时间内都跑了一圈，根据ω＝，则ω1＝ω2，甲晨跑的半径为2R，乙晨跑的半径为R，根据v＝ωr，则v1＞v2，故选D。 3．(2022·江苏镇江检测)“南昌之星”摩天轮的转盘直径为153米，转一圈的时间大约是30分钟。乘客乘坐观光时，其线速度大约为(　 ) A．5.0 m/s B．1.0 m/s C．0.50 m/s D．0.27 m/s 解析：选D　乘客做圆周运动半径R＝