内容正文:
1.圆周运动
第六章 圆周运动
学科
知识
1.描述匀速圆周运动的物理量
2.对匀速圆周运动的理解
学科
能力
1.知道圆周运动的概念
2.通过实际生活中圆周运动的例子,掌握线速度、角速度、转速和周期的概念
3.学生通过学习圆周运动的模型,理解匀速圆周运动是变速运动,且速度大小不变,方向时刻改变
4.掌握各物理量之间的关系,学会计算圆周运动的物理量
学习目标
学科
素养
1.物理观念:理解圆周运动的线速度、角速度等物理量的关系,综合应用规律解决实际问题
2.科学思维:借助圆周运动规律对综合性物理问题进行分析和推理
3.科学探究:能够根据实际情况提出可探究的问题,设计方案验证规律,得出关系
4.科学态度与责任:有学习和研究圆周运动规律的内在动机,在实际问题中坚持实事求是的态度
学习目标
知识点二 几种常见的传动装置
知识点一 描述圆周运动的物理量
素养培优专栏 匀速圆周运动的多解问题
课时精练
随堂演练
内
容
索
引
知识点一 描述圆周运动的物理量
索引
闹钟与手表为什么会有上述快慢之争?提出你的看法,请同学进行讨论。
提示:“闹钟”和“手表”是从不同角度看圆周运动的快慢,闹钟指的是秒针针尖的线速度;手表则指的是秒针转动的角速度。
情境导学
1.线速度
(1)定义:物体做圆周运动,在一段______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______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__________,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______的,所以它是一种______运动,这里的“匀速”是指______不变。
基础梳理
很短
切线
处处相等
变化
变速
速率
2.角速度
(1)定义:连接物体与圆心的半径转过的________与所用时间Δt_______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________,在运算中角速度的单位可以写为______。
(4)匀速圆周运动是角速度______的圆周运动。
角Δθ
之比
rad/s
s-1
不变
3.周期和转速
(1)周期T:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的______。单位:____。
(2)转速n:物体转动的______与所用时间之比。单位:______________或________________。
(3)周期和转速的关系:T= 。
4.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=_____。
时间
秒
圈数
转每秒(r/s)
转每分(r/min)
角速度的大小
半径
ωr
1.做圆周运动的物体,其速度一定是变化的。( )
2.物体做匀速圆周运动时,其角速度是不变的。( )
3.圆周运动线速度公式v= ,式中的Δs表示位移。( )
4.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。( )
5.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。( )
判断正误
√
√
×
√
×
1.对匀速圆周运动的理解
(1)匀速圆周运动是曲线运动,其速度方向沿着圆周上各点的切线方向,所以速度的方向时刻在变化。
(2)“匀速”的含义:速度的大小不变,即速率不变。
(3)运动性质:匀速圆周运动是一种变速运动,做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零。
核心归纳
2.描述圆周运动的各物理量之间的关系
(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
例1
√
√
√
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。
某学校开设了糕点制作的选修课,小明同学在体验糕点制作的“裱花”环节时,如图所示,他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20 cm)的蛋糕,在蛋糕边缘上每隔4 s“点”一次奶油,蛋糕随圆盘转一周后均匀“点”上了15次奶油,则下列说法正确的是
A.圆盘转动的转速约为2π r/min
例2
√
规律总结
圆周运动各物理量间关系的应用
1.分析线速度和角速度的关系,应用公式v