（教用word）第6章　1　圆周运动-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

1　圆周运动 核心素养目标 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1．知道什么是圆周运动及什么是匀速圆周运动 2．知道线速度、角速度、周期等概念及其意义 掌握匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系 体会生活中的圆周运动 一、线速度 1．线速度的大小等于质点通过的弧长与通过这段弧长所用时间的比值。 2．线速度是矢量，方向与圆弧相切，与半径垂直。 3．匀速圆周运动 (1)定义：物体沿着圆周，并且线速度的大小处处相等的运动。 (2)性质：线速度的方向是时刻变化的，所以匀速圆周运动是一种变速运动。 二、角速度、周期和转速 1．角速度(ω)：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值。单位：弧度每秒，符号：rad/s。 2．周期(T)：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。单位：秒，符号：s。 3．转速(n)：物体转动的圈数与所用的时间之比。 三、线速度和角速度的关系 1．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。 2．公式：v＝ωr。 判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)圆周运动的线速度是矢量，其方向沿轨迹的切线方向。 (√) (2)圆周运动的角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量。 (√) (3)根据公式v＝ωr，半径r越大，物体的线速度v越大。 (　　) ×　提示：在ω一定时，r越大，v越大。 (4)做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的弧长相等。 (√) (5)做匀速圆周运动的物体在相等时间内通过的位移相同。 (　　) ×　提示：位移是矢量，既有大小又有方向，故在相等时间内通过的位移不一定相同。 (6)做匀速圆周运动的物体角速度是不变的。 (√) (7)匀速圆周运动是一种匀速运动。 (　　) ×　提示：匀速圆周运动的速度方向时刻变化，是一种变速运动。 　 　　描述圆周运动的物理量及其关系 如图所示是质点做匀速圆周运动的一段轨迹。 (1)图中Δl、Δs分别表示什么？ 提示：Δl表示位移，Δs表示弧长。 (2)线速度的定义式、单位是什么？是采用什么方法定义的？线速度与弧长、时间有关吗？ 提示：线速度的定义式是v＝，国际单位是m/s；是采用比值定义法定义的；线速度与弧长、时间无关。 (3)圆周运动中，研究的线速度是瞬时速度还是平均速度？ 提示：瞬时速度。 1．各物理量之间的关系 2．物理量之间关系的理解 (1)角速度、周期、转速之间关系的理解：物体做匀速圆周运动时，由ω＝＝2πn知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了。 (2)线速度大小与角速度大小关系的理解：由v＝ωr知，r一定时，v∝ω；v一定时，ω∝；ω一定时，v∝r。 (3)线速度与角速度的局限性 线速度与角速度都是描述做匀速圆周运动的质点运动快慢的物理量，但两者都无法全面、准确地反映质点的运动状态，都有一定的局限性。 线速度大的物体，其角速度不一定大；角速度大的物体，其线速度不一定大。若比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，若比较物体绕圆心转动的快慢看角速度。 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则下列判断正确的是(　　) A．转速为0.5 r/s B．角速度为0.5 rad/s C．轨迹半径为 m D．2 s内的位移为8 m A　解析：质点做匀速圆周运动的周期为2 s，所以转速n＝＝0.5 r/s，故A正确；角速度ω＝＝ rad/s＝π rad/s，故B错误；根据线速度大小与角速度的关系v＝ωr，得r＝＝ m，故C错误；物体做匀速圆周运动，2 s正好转过一周，回到初始位置，位移为0，故D错误。 (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 CD　解析：ω一定时，线速度大小v与轨道半径r成正比，A错误；v一定时，角速度ω与轨道半径r成反比，B错误；在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比，C、D正确。 　 　　三种传动装置及特点 一辆自行车传动装置的结构图如图所示，观察自行车是怎样通过链条传动来驱动后轮前进的，请思考： (1)同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度大小、角速度大小是否相同？ 提示：线速度大小不同，角速度大小相同。 (2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度大小是否相同？角速度大小是否相同，转速是否相同？ 提示：线速度大小相同，角速度大小和转速不同。 1．同轴传动 (1)装置：如图所示，A、B两点在同轴的一个圆盘上。 (2)特点：角速度、周期相同。 (3)A、B两点转动方向：相同。 (4)规律：线速度大小与半径成正比，即