2.1 圆周运动 课件 -2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第二章　匀速圆周运动 1　圆周运动 1 学习任务目标 1．知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动，知道匀速圆周运动线速度的特点。(物理观念) 2．知道线速度和角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。(物理观念) 3．掌握线速度、角速度和半径三者间的关系，掌握角速度、转速和周期的关系。(科学思维) 4．通过实例，初步认识圆周运动，通过研究匀速圆周运动，拓展对运动多样性的认识。(科学态度与责任) 1　圆周运动 2 问题式预习 知识点一　圆周运动　描述匀速圆周运动的物理量 1．物体的运动轨迹是___的运动叫作圆周运动。 2．质点沿圆周运动，如果在任意相等时间内通过的____________都相等，这种运动就叫作匀速圆周运动。 圆 圆弧长度 1　圆周运动 3 3．线速度 (1)定义：质点做圆周运动通过的______与通过这段______所用时间的比值。 (2)公式：v＝___。 (3)意义：描述做圆周运动的质点______的快慢。 (4)方向：线速度是矢量，质点在圆周运动中任意一点的线速度方向沿圆弧在该点的______方向，与该点半径______。 弧长 弧长 运动 切线 垂直 4 4．角速度 (1)定义：连接质点和圆心的半径所转过的______跟所用______的比值。 (2)定义式：ω＝___。 (3)单位：弧度每秒，符号是___________。 (4)匀速圆周运动是角速度______的圆周运动。 角度 时间 rad/s 不变 5．转速与周期 项目 转速 周期 定义 转动物体转过的______与所用时间的比 做匀速圆周运动的物体，运动______所用的时间 符号 n T 单位 转每秒(r/s) 转每分(r/min) 秒(s) 圈数 一周 [科学思维] 匀速圆周运动的线速度是不变的吗？匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗？ 提示：质点做匀速圆周运动时，速度的大小不变，方向时刻在变化，因此，匀速圆周运动不是线速度不变的运动，而是变速曲线运动。匀速圆周运动中的“匀速”是指速度的大小(速率)不变，应该理解成“匀速率”，而“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度不变，即大小、方向都不变，二者并不相同。 √ × √　 √　 √　 × 知识点二　线速度、角速度和周期之间的关系 1．三者关系：在匀速圆周运动中，线速度的大小等于角速度与半径的______。 2．关系式：v＝______。 乘积 rω r ω v 任务型课堂 任务一　描述圆周运动的物理量及其关系 1．(多选)质点做匀速圆周运动时 (　　) A. 线速度越大，其转速一定越大 B. 角速度越大，其转速一定越大 C. 线速度一定时，半径越大，则周期越长 D. 无论半径大小如何，角速度越大，则质点的周期一定越长 √ √ 1　圆周运动 11 √ 12 √ √ 4．某品牌电动自行车的铭牌如下： 车轮直径：508 mm 电池规格：36 V，蓄电量：12 A·h 整车质量：40 kg 额定转速：210 r/min 外形尺寸：1 800 mm×650 mm×1 100 mm 充电时间：2～8 h 电机：后轮驱动、 直流永磁式电机 额定工作电压/电流： 36 V/5 A 根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为 (　　) A. 15 km/h B. 18 km/h C. 20 km/h D. 25 km/h √ 5．(多选)某同学参加了糕点制作的课程，在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径约25 cm的蛋糕(圆盘与蛋糕中心重合)。他要在蛋糕上均匀“点”上奶油，挤奶油时手处于圆盘上方静止不动，奶油竖直下落到蛋糕表面，若不计奶油下落时间，每隔2 s “点”一次奶油，需要在蛋糕一周均匀“点”上10滴奶油。下列说法正确的是 (　　) A. 圆盘转动一周历时18 s B. 圆盘转动一周历时20 s √ √ 任务二　常见的传动装置及特点 一辆自行车传动装置的结构如图甲所示，请观察自行车是怎样通过链条传动来驱动后轮前进的。 18 (1)同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度大小、角速度是否相同？ 提示：线速度大小不同，角速度相同。 (2)如图乙所示，两个齿轮相比较，其边缘的线速度大小是否相同？两轮的角速度是否相同？转速是否相同？ 提示：线速度大小相同，角速度和转速不同。 [评价活动] 1．(多选)如图所示为利用光电脉冲测量一实 验小车车速和行程的装置示意图，C为小车 的车轮，半径为R，D为与C同轴相连的齿轮， 半径为r，总齿数为n。A为光电发射器，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。实验时，小车做匀速直线运动，且车轮不打滑。若实验中测得时间t内B接收到的脉冲数为N，则下列结论正确的是(　　) √ √ 2．(2024·吉林卷)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动 的 (　　) A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 √ 3．(多选)如图所示，A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径RA＝2RB＝3RC，各接触面均不打滑，则各轮边缘点的线速度大小之比和角速度之比分别为 (　　) A. vA∶vB∶vC＝1∶2∶3 B. vA∶vB∶vC＝1∶1∶1 C. ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶6 D. ωA∶ωB∶ωC＝1∶1∶1 √ √ 4．(多选)如图所示，B和C是一组轮塔，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为rB∶rC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的 (　　) A. 线速度大小之比为3∶3∶2 B. 角速度之比为3∶3∶2 C. 转速之比为2∶3∶2 D. 周期之比为2∶3∶3 √ √ 5．(2025·江苏卷)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O′为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动，如图所示。O′固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与O、O′恰好在同一条直线上，则 (　　) A. A点做匀速圆周运动 B. O′点做匀速圆周运动 C. 此时A点的速度小于O′点 D. 此时A点的速度等于O′点 √ B　解析：根据题意，O'固定在底盘上，可知O'围绕O 点做匀速圆周运动，故 B 正确;A 点的运动为A点绕O'的圆周运动和O'相对于O 的圆周运动的合运动，轨迹不是圆周，所以 A 点不是做匀速圆周运动,故 A错误;转杯上A 点与O、O'恰好在同一条直线上时，A 点在OO'延长线上，A 点和O'点运动方向相同，又因为A 点相对O'点做圆周运动，所以此时A的速度大于O'的速度，故C、D错误。 分析传动装置问题中各物理量之间的关系，要抓住两点： (1)同轴转动的物体上各点的角速度ω、转速n和周期T相等，根据公式v＝ωr，可知当ω相等时，线速度v与半径r成正比。 任务三　关于匀速圆周运动的多解及综合问题 1．(多选)如图所示，直径为d的薄壳圆筒以角速度ω绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔。若忽略空气阻力及子弹自身重力的影响，则子弹的速度大小可能是 (　AC　) √ √ 29 2．如图所示，小球A在半径为R的光滑水平圆环上做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆环中心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点与小球A相碰。忽略空气阻力，取重力加速度为g。求： (1)小球B抛出时的水平初速度大小； (2)小球A运动的线速度最小值。 解决圆周运动多解问题的方法 (1)题型特点：匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动，其中一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动。 (2)基本思路：依据等时性建立等式求解待求量。 (3)注意问题：匀速圆周运动具有周期性，前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这就要求我们在表示做匀速圆周运动物体的运动时间时，必须把各种可能都考虑进去。 39 本节课掌握了哪些考点？ 本节课还有什么疑问点？ 40 谢 谢！ 41 $