第6章 第1节 圆周运动（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（人教版2019，河北河南专用）

　第六章　圆周运动 第1节　圆周运动(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。 学考层级 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。 选考层级 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。 逐点清(一)　 描述圆周运动快慢的物理量 [多维度理解] 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的比值叫作线速度的大小，公式：v＝。 2．意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢。 3．方向：物体做圆周运动时该点的切线方向。 4．匀速圆周运动 (1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。 (2)性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，所以它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 二、角速度 1．定义：物体做圆周运动时，连接物体与圆心的半径转过的角Δθ与所用时间Δt之比叫作角速度，公式：ω＝。 2．意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。 3．单位：弧度每秒，符号是rad/s，在运算中角速度的单位可以写为s－1。 4．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 三、周期 1．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(s)。 2．转速n：物体做圆周运动转动的圈数与所用时间之比。单位：转每秒(r/s)或转每分(r/min)。 3．周期和转速的关系：T＝(n的单位为r/s时)。 [全方位练明] 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．(多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列理解正确的是(　 ) A．匀速圆周运动是线速度不变的运动 B．匀速圆周运动是角速度不变的运动 C．匀速圆周运动的匀速是指速率不变 D．匀速圆周运动一定是变速运动 解析：选BCD　线速度有方向，匀速圆周运动的线速度方向时刻在变化，故A错误；匀速圆周运动的角速度恒定不变，故B正确；匀速圆周运动的线速度大小即速率不变，故C正确；匀速圆周运动的速度方向时刻在变化，即速度时刻在变化，一定是变速运动，故D正确。 3．“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＝ m，周期T＝30 min＝1 800 s，根据匀速圆周运动线速度公式可得v＝，代入数据得v≈0.27 m/s，故选D。 逐点清(二)　描述圆周运动的物理量之间的关系 [多维度理解] 1．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。 [典例]　(多选)A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比为sA∶sB＝2∶3，转过的角度之比ΔθA∶ΔθB＝3∶2，则下列说法正确的是(　 ) A．它们的运动半径之比rA∶rB＝2∶3 B．它们的运动半径之比rA∶rB＝4∶9 C．它们的周期之比TA∶TB＝2∶3 D．它们的转速之比nA∶nB＝2∶3 [解析]　A、B两个质点在相同的时间内通过的路程之比为2∶3，即通过的弧长之比为2∶3，所以vA∶vB＝2∶3，在相同的时间内转过的角度之比ΔθA∶ΔθB＝3∶2，根据ω＝得ωA∶ωB＝3∶2，又v＝ωr，所以rA∶rB＝4∶9，选项A错误，B正确；根据T＝知TA∶TB＝ωB∶ωA＝2∶3，选项C正确；转速是单位时间内物体转过的圈数，即n＝，所以nA∶nB＝TB∶TA＝3∶2，选项D错误。 [答案]　BC [全方位练明] 1.(2023·浙江1月学考)如图所示，A、B是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时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　由题图可知A、B是电风扇叶片上的两点，同轴转动，则角速度相等，即ωA＝ωB，根据v＝rω，rA>rB，可知vA>vB，选项C正确。