内容正文:
第1节 匀速圆周运动快慢的描述
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鲁科物理必修第二册
学习目标 核心素养
1.知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动。
2.知道线速度的物理意义、定义式、矢量性,知道匀速圆周运动线速度的特点。
3.知道角速度的物理意义、定义式及单位,了解转速和周期的意义。
4.掌握线速度与角速度的关系,掌握角速度与转速、周期的关系。 物理观念:匀速圆周运动、线速度、角速度、周期、频率、转速。
科学思维:利用参量之间的关系解答皮带传动问题。
科学探究:探究描述圆周运动参量间的关系。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课后巩固 素养提升
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一 线速度
1.定义:物理学中,将做匀速圆周运动的物体上某点通过的________与____________之比称为匀速圆周运动的线速度。
2.定义式:v=________。
3.标矢性:线速度是矢量,方向与圆弧_________,与半径_______。
弧长s
所用时间t
相切
垂直
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4.匀速圆周运动
(1)定义:在任意相等时间内通过的弧长都________的圆周运动。
(2)性质:线速度的方向是时刻________的,所以是一种________运动。
相等
变化
变速
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[思考]
匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗?有什么区别?
提示:不同。前者指线速度的大小不变,后者指速度的大小和方向都不变。
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二 角速度
1.定义:物理学中,将半径转过的________与____________之比称为圆周运动的角速度。
2.定义式:ω=________。
3.单位:弧度每秒,符号是________。
4.匀速圆周运动的角速度:匀速圆周运动是角速度________的圆周运动。
角度φ
所用时间t
rad/s
不变
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三 周期、频率和转速
圈数
一周
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rω
ω
r
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2.线速度与周期或频率的关系
设做匀速圆周运动的物体,半径为r,在一个周期内通过的弧长为
2πr,因此有v=________=________。
当r一定时,v∝________或v∝________。
2πfr
f
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10
3.角速度与周期或频率的关系
做匀速圆周运动的物体,在一个周期内半径转过的角度为2π,则有ω
=________=________。
角速度与周期一定成反比,与频率一定成正比,即ω∝________或ω∝________。
2πf
f
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11
自主评价———————————————
判断正误
(1)做匀速圆周运动的物体,其所受合外力不为零。( )
(2)做匀速圆周运动的物体,其线速度不变。( )
(3)做匀速圆周运动的物体,其角速度大小不变。( )
(4)做匀速圆周运动的物体,周期越大,角速度越小。( )
√
×
√
√
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提示:(1)两点的速度方向均沿各自圆周在对应点的切线方向。
线速度和匀速圆周运动
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(2)如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等,B做匀速运动吗?
提示:(2)B运动的方向时刻变化,故B做非匀速运动。
(3)A、B两点哪个运动得快?
提示:(3)B运动得快。
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2.圆周运动的性质
圆周运动一定是变速运动,一定具有加速度,它受的合力一定不为零。
3.匀速圆周运动的特点
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(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是变速运动
B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
[解析] 由线速度定义知,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,选项A、B正确;做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,选项C错误,D正确。
ABD
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1.(多选)做匀速圆周运动的物体,下列各物理量中不变的是( )
A.线速度 B.角速度
C.周期 D.转速
解析:圆周运动物体的线速度是矢量,其方向时刻变化,故选项A错误;匀速