内容正文:
第一节 匀速圆周运动
第二章 圆周运动
物理观念
知道匀速圆周运动的概念;理解线速度、角速度、周期、转速的物理含义。
科学思维
知道描述圆周运动的各物理量之间的关系;掌握处理传动问题的基本方法。
科学探究
通过观察和探究,了解自行车中的传动问题。
学习目标
核心素养目标
知识点二 角速度
随堂演练
知识点一 线速度
知识点三 线速度、角速度和周期间的关系
素养培优专栏 匀速圆周运动的多解问题
知识点四 几种常见的传动装置
课时精练
内
容
索
引
知识点一 线速度
索引
如图所示,A、B为自行车车轮辐条上的两点,当它们随轮一起转动时:
(1)A、B两点的速度方向各沿什么方向?
提示:A、B两点的速度方向均沿各自圆周在该点的切线方向。
(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:B运动的方向时刻变化,故B做变速运动。
(3)A、B两点哪个运动得快?
提示:B运动得快。
情境导学
1.圆周运动
如果质点的运动轨迹是____,那么这一质点的运动就称为圆周运动。
2.线速度
(1)定义:做圆周运动的物体,在一段______的时间Δt内,通过的弧长为Δl。则Δl与Δt的______叫作线速度。
(2)定义式:v=__。
(3)物理意义:描述物体沿圆周______的快慢。
(4)理解:当Δt足够小时,弧长Δl与位移Δs近似相等,此时线速度v实际上就是直线运动中的______速度。
(5)方向:沿圆周上该点的______方向。
基础梳理
圆
很短
比值
运动
瞬时
切线
3.匀速圆周运动
(1)定义:如果做圆周运动的质点线速度的大小______________,这种运动叫作匀速圆周运动。
(2)性质:线速度的方向是时刻______的,所以匀速圆周运动是一种______运动,这里的“匀速”是指______不变。
不随时间变化
变化
变速
速率
题组训练
1.判断正误
(1)做匀速圆周运动的物体,其线速度不变。 ( )
(2)做匀速圆周运动的物体,相同时间内位移相同。 ( )
(3)圆周运动线速度公式v= ,式中的Δl表示位移。 ( )
×
×
×
2.(多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.因为它的速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动
B.该质点速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动
C.该质点速度大小不变,处于平衡状态
D.该质点做的是变速运动,所受合外力不等于零
√
√
1.对线速度的理解
(1)线速度是物体做圆周运动的瞬时速度,线速度越大,物体运动得越快。
(2)线速度是矢量,它既有大小,又有方向,线速度的方向在圆周各点的切线方向上。
2.对匀速圆周运动的理解
(1)由于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)运动性质:匀速圆周运动速度的大小不变,即速率不变,方向时刻变化,是一种变速运动,其所受合外力不为零。
练后悟通
索引
知识点二 角速度
索引
如图所示,钟表上的秒针、分针、时针均绕固定轴做圆周运动。
(1)秒针、分针、时针哪个转得快?
提示:秒针
(2)秒针、分针和时针转动一周的时间分别是多少?
提示:60 s 60 min 12 h
情境导学
1.角速度
(1)定义:连接物体与圆心的半径转过的角度Δθ与转过这一角度所用时间Δt的______。
(2)定义式:ω=__。
(3)物理意义:描述物体绕圆心______的快慢。
(4)单位:弧度每秒,符号是rad/s或rad·s-1。
(5)匀速圆周运动是角速度______的运动。
2.周期T:做匀速圆周运动的物体,运动______所用的时间。单位:秒(s)。
3.转速n:物体转动的______与所用时间之比。单位:转每秒(r/s)或转每分(r/min)。
基础梳理
比值
转动
不变
一周
圈数
1.判断正误
(1)做匀速圆周运动的物体,其角速度不变。 ( )
(2)做匀速圆周运动的物体,其周期不变。 ( )
(3)做匀速圆周运动的物体,其转速不变。 ( )
题组训练
√
√
√
2.(多选)一精准转动的机械钟表,下列说法正确的是
A.秒针转动的周期最长
B.时针转动的转速最小
C.秒针转动的角速度最大
D.秒针的角速度为 rad/s
√
√
√
1.对角速度的理解
角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢,角速度越大,物体转动得越快。
2.对周期和转速的理解
(1)匀速圆周运动具有周期性,每经过一个周期,线速度大小和方向与初始时刻完全相同。
(2)周期的倒数称为频率,当单位时间取1 s时,f=n。频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的。
练后悟通
索引
知识点三 线速度、角速度和周期间的关系
索引
1.设某一质点沿