6.1 圆周运动 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

学校 课型 习题课 课时 1 课题 6.1圆周运动 年级 高一 学习目标 1.通过研究匀速圆周运动，拓展对运动多样性的认识，知道它是变速运动。 2.掌握线速度的定义式，理解线速度大小、方向的特点。 3.掌握角速度的定义式，知道周期、转速的概念。 4.掌握线速度与角速度的关系。 基础知识 一、线速度 1．定义：物体做圆周运动通过的弧长与通过这段弧长所用时间的比值。 2．表达式：v＝。 3．意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢。 4．方向：线速度是矢量，方向与圆弧相切， 与半径垂直。　 5．匀速圆周运动 (1)定义：物体沿着圆周，并且线速度大小处处相等的运动。 (2)性质：变加速(选填“匀变速”或“变加速”)曲线运动。 二、角速度 1．定义：连接物体与圆心的半径转过的角与转过这一角所用时间的比值。 2．表达式：ω＝。 3．意义：描述物体绕圆心转动的快慢。 4．单位 角速度的单位由角的单位和时间的单位共同决定。在国际单位制中，时间的单位是秒，角的单位是弧度，符号是rad，所以角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s。 三、转速与周期 转速 周期 定义 单位时间内转过的圈数 转过一圈所用的时间 符号 n T 单位 转每秒(r/s) 转每分(r/min) 秒(s) 　▲提醒：转速和周期的常用单位都比较多，使用时要注意单位换算。 四、线速度与角速度的关系 1．两者的关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。 2．表达式：v＝ωr。 五、圆周运动各物理量间的关系 随堂检测C 一、单项选择题 1．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( ) A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B．若物体在0.1 s内转过60°角，则角速度为600 rad/s C．若半径r一定，则线速度与角速度成反比 D．若半径为r，周期为T，则线速度大小为v＝ 2．(科技情境命题) 现在许多汽车都应用了自动无级变速装置，如图所示为截锥式变速模型示意图，主动轮、从动轮之间有一个滚动轮，它们之间靠彼此的摩擦力带动。当滚动轮处于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时，主动轮转速n1与从动轮转速n2的关系是( ) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 3．(2021·江苏扬州月考)如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为( ) A．8∶3∶5 B．5∶3∶8 C．15∶40∶24 D．24∶40∶15 4.嘉兴某高中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 B．圆盘转动的角速度大小约为 rad/s C．蛋糕边缘的奶油的线速度大小约为 m/s D．圆盘转动的频率约为 Hz 二、多项选择题 5．如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( ) A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n 6.如图所示是中国古代玩具饮水鸟的示意图，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水。P、Q是饮水鸟上两点，且rPO >rQO，则在摆动过程中( ) A．P点的线速度小于Q点的线速度 B．P、Q两点的角速度大小相等 C．相同时间内P、Q两点通过的弧长相等 D．P、Q两点的线速度方向相反 三、非选择题 7．(教材26页1题变式)如图所示，由于地球自转，地球上的一切物体都随地球一起转动，现有A、B两人，A在赤道上，B在北纬60°处，A、B两人的角速度、线速度分别是多少？(地球半径R＝6 400 km) 8．(科学思维命题)如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求： (1)B球抛出时的水平初速度； (2)A球运动的线速度最小值； (3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。 随堂检测B 培优　匀速圆周运动的多解问题 9. (2021·山东潍坊高一月考)如图所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A