2.1 圆周运动（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（教科版2019）

第二章　匀速圆周运动 第1节　圆周运动 素养核心导学 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、形形色色的圆周运动　描述匀速圆周运动的物理量 1．圆周运动 (1)定义：物体的运动轨迹是 的运动。 (2)匀速圆周运动：质点沿圆周运动，在任意相等时间内通过的 都相等。 2．线速度 (1)定义：物体做圆周运动通过的 与通过这段 所用时间的比。 (2)表达式：v＝ 。 圆 圆弧长度 弧长 弧长 (3)意义：描述做圆周运动的物体 。 (4)方向：线速度是矢量，方向与圆弧 ，与半径 。 (5)性质：线速度的方向 ，因此匀速圆周运动是一种 。 3．角速度 (1)定义：对于做匀速圆周运动的质点，连接质点和圆心的半径转过的 与转过 的比。 (2)表达式：ω＝ 。 (3)意义：描述物体绕圆心 。 运动的快慢 相切 垂直 不断变化 变速运动 角度 这一角度所用时间 转动的快慢 (4)单位： ①角的单位：国际单位制中， 与 的比表示角的大小，其单位称为弧度，符号： 。 ②角速度的单位：弧度每秒，符号是 。 4．周期 (1)定义：做匀速圆周运动的物体， 所用的时间。 (2)意义：周期是描述匀速圆周运动 的物理量。 (1)匀速圆周运动中的“匀速”指的是线速度大小(速率)不变。 (2)线速度中的“线”主要强调其适用于描述圆周运动且区别于角速度。　　 弧长 半径 rad rad/s 运动一周 转动快慢 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： rω (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．如图所示，市场出售的苍蝇拍，拍把长约30 cm，拍头是长为12 cm、宽为10 cm的长方形。这种拍的使用效果往往不好，当拍头打向苍蝇时，尚未打到，苍蝇就飞走了。有人将拍把增长到60 cm，结果是打一个准一个。 × √ × √ 请对以上现象作出解释。 提示：因为苍蝇的反应很灵敏，只有拍头的速度足够大时才能击中，而人转动手腕的角速度是有限的，由v＝ωr知，当转动手腕的角速度不变，增大转动半径(即拍把长)时，如由30 cm增长到60 cm，则拍头的速度增大为原来的2倍，此时苍蝇就难以逃生了。 3．跷跷板的支点位于板的中点，两个小朋友坐在两端。在跷 跷板运动的某一时刻，两个小朋友的线速度的大小关系及 角速度的大小关系如何？ 提示：两个小朋友线速度的大小和角速度的大小都相等。 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 [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：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，选项A、B、D错误，选项C正确。 答案：C　 2．(2021·辽宁大连学考检测)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，下列说法中不正确的是 (　　) A．角速度为0.5 rad/s B．转速为0.5 r/s C．运动轨迹的半径约