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

6.1 圆周运动 【学习目标】： 1.通过研究,认识匀速圆周运动,知道它是变速运动。(物理观念) 2.理解线速度、角速度、周期、转速的概念,会对它们进行定量计算。(科学思维) 3.掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系,并会解决有关问题。(科学思维) 4.掌握处理传动问题的基本方法。(科学思维) 【重点难点】 重点：1、理解线速度、角速度和周期 2、什么是匀速圆周运动 3、线速度、角速度及周期之间的关系 难点：对匀速圆周运动是变速运动的理解 【预习案】 一、圆周运动 1.圆周运动：运动轨迹为___________________的机械运动称为圆周运动。 （点拨：圆周运动是变速曲线运动。） 2.线速度 （1）物理意义：描述做圆周运动的物体运动的__________。 （2）定义式：________________。公式中的是时间内沿圆周通过的弧长。 （3）方向：线速度是矢量，其方向沿切线方向，与半径垂直。 3.角速度 （1）物理意义：描述做圆周运动的物体______________的快慢。 （2）定义式：________________。表示时间内连接运动质点和圆心半径扫过的角度。 （3）单位：_____________，符号是rad/s。 4.频率和周期 （1）频率：做圆周运动的物体在___________时间内沿圆周转过的___________。 （2）周期：物体运动_____________所用的时间。 （3）关系式：_____________ 二、匀速圆周运动 1.定义：线速度大小_____________的圆周运动。 2.特点：①线速度大小_____________，方向_____________，是一种_____________运动。 ②角速度_____________。③转速、周期_____________。 3.描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系： 【课堂案】 探究点一　描述圆周运动的物理量及其关系 1. 如何比较圆周运动的快慢？ 月球绕地球运动,地球绕太阳运动,这两个运动都可看成是圆周运动,怎样比较这两个圆周运动的快慢?请看下面地球和月球的“对话”。 地球说:你怎么走得这么慢?我绕太阳运动1 s要走29.79 km,你绕我运动1 s才走1.02 km。 月球说:不能这样说吧!你一年才绕太阳转 一圈,我27.3天就能绕你转一圈,到底谁转得慢? 请问:地球说得对,还是月球说得对? 2. 圆周运动的物理量及其关系 （1） 线速度 ①物理意义： ②定义： ③大小： 单位： ④方向： （2） 匀速圆周运动： （3） 角速度 ①物理意义： ②定义： ③大小： 单位： ④方向： （4） 周期 ①符号： ②定义： ③单位： ④物理意义： （5） 频率 ①符号： ②定义： ③单位： ④物理意义： （6） 转速 ①符号： ②定义： ③单位： ④物理意义： （7） 物理量之间的关系 ①算一算:一物体做半径为r的匀速圆周运动，它在周期T内转过的弧长为多少？由此可知它的线速度为多少？它在一个周期T内转过的角度为多少？物体的角速度为多少？ ②你能找找匀速圆周运动中的v与ω的关系吗？你还能推导出那些关系？ 既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢？ 1、线速度与角速度的关系：v=ωr 讨论：（1）当v一定时，__________与_________成反比。 （2）当ω一定时，_________与_________成正比。 （3）当r一定时，_________与_________成正比。 2、线速度与周期关系： 3、角速度与周期、频率、转速关系： 思考：物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？ 【例1】 如图所示,车牌自动识别系统的闸杆可绕O在竖直面内转动。某汽车从自动识别线ab处运动到闸杆处的时间为4.5 s,自助识别系统的反应时间为0.5 s。如果汽车运动到闸杆位置时,闸杆刚好由水平位置转到竖直位置,则闸杆转动的平均角速度大小为(　　) 探究点二　常见传动装置及其特点 传动装置线速度的关系？ 1.同轴传动： 2.皮带传动： 3.齿轮传动： 【例2】 共享单车为市民出行提供便利。某单车的传动装置如图所示,链轮的齿数为40,飞轮的齿数为18,后轮直径为600 mm,若小明以4 m/s的速度匀速骑行,则踏板的角速度为(　　) A.3 rad/s B.6 rad/s C.12 rad/s D.18 rad/s 【巩固案】 1. 大本学以致用 2. 小本AB题 参考答案 一、圆周运动 1.圆周运动：运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。 （点拨：圆周运动是变速曲线运动。） 2.线速度 （1）物理意义：描述做圆周