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精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 2023
第六章 圆周运动
6.1 圆周运动
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1
课程解读
课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考
会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动 物理观念:理解表征圆周运动的物理量,利用各物理量的定义式,阐述各物理量的含义及相互关系。
科学思维:根据实例,归纳圆周运动的运动学特点,知道它是一种特殊的曲线运动,知道它与一般曲线运动的关系。
科学探究:运用极限法理解线速度的瞬时性 1.线速度、角速
度、周期概念的
建立
2.线速度、角速度
与周期之间的区
别和联系 1.线速度、角速
度、周期概念
的建立
2.线速度、角速度
与周期之间的区
别和联系
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知识点一 线速度
1.定义:物体做圆周运动,在一段很短的时间Δt内,通过的弧
长为Δs,则Δs与Δt的_________叫作线速度,
2.意义:描述做圆周运动的物体________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。
比值
运动
切线
大小处处相等
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(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。
[思辨]
判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)匀速圆周运动的速率不变。( )
(2)做圆周运动的物体,其线速度的方向是不断变化的。( )
变化
变速
速率
×
√
√
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知识点二 角速度、周期与转速
1.角速度
(1)定义:做圆周运动的物体,与圆心连线扫过的角度Δθ和所
用_____________的比值,叫作圆周运动的角速度。
(3)单位:在国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒,符号
是______________。
(4)意义:角速度用来描述物体绕圆心转动的_________。
时间Δt
rad/s或s-1
快慢
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(5)匀速圆周运动是角速度__________的圆周运动。
2.周期与转速
不变
项目 周期 转速
定义 做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间 物体转动的圈数与所用时间之比
符号 T n
单位 s r/s
物理意义 描述物体做圆周运动的快慢 描述物体做圆周运动的快慢
联系 互为倒数,即n=
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[思辨]
判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)线速度是描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量。( )
(2)角速度、周期与转速,均是描述物体做圆周运动转动快慢的物理量。( )
(3)匀速圆周运动的周期相同,角速度大小及转速都相同。( )
√
√
√
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知识点三 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=_______。
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)由v=rω知,当v一定时,ω与r成反比。( )
(2)由v=rω知,当ω一定时,v与r成正比。( )
(3)由v=rω知,当r一定时,v与ω成正比。( )
角速度的大小
半径
ωr
√
√
√
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2. 思考题
(1)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,那么篮球上不同高度的各
点的角速度相同吗?线速度相同吗?
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【答案】 (1)篮球上各点的角速度是相同的。但由于不同高度
的各点转动时的圆心、半径不同,由v=ωr可知不同高度的各
点的线速度不同。
(2)不对,应用控制变量方法讨论。
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例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:
(1)线速度的大小。
(2)角速度。
(3)周期。
【答案】 (1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s
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例2