6.1 圆周运动 导学案 -2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理导学案聚焦圆周运动，涵盖线速度、角速度、周期、转速等概念，匀速圆周运动特点，线速度与角速度关系及传动问题。通过“闹钟与手表快慢之争”情境提问导入，衔接匀速直线运动知识，搭建从直线到曲线运动的认知支架。 资料以填空式知识整理夯实基础，例题结合电动玩具车、复兴号等生活实例，传动装置用表格对比同轴、皮带等类型特点。助力学生通过科学推理建构物理模型，培养科学思维，情境化问题设计激发科学探究兴趣，提升解决实际问题能力。

第六章 圆周运动 6.1 圆周运动 [学习目标]　 1.了解圆周运动、匀速圆周运动的特点。 2.理解线速度、角速度的物理意义。了解转速、周期等概念。会对它们进行定量计算。 3.知道线速度、角速度、周期之间的关系。 4.会分析常见传动装置中各物理量间的关系。 【导学】 闹钟与手表为什么会有上述快慢之争？提出你的看法，和同学进行讨论。 【知识整理】 1．圆周运动：轨迹为______或一段_____的机械运动。 2．线速度 (1)定义：物体做圆周运动时，在很短时间内通过的_____与所用时间之比，v＝______。 (2)意义：描述做圆周运动的物体________的快慢。 (3)方向：物体做圆周运动时该点的_________方向。 【例题】 3．一辆电动玩具小车，可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上O点，如图所示的轻绳的长为L，小车转一圈的时间为t，小车做圆周运动的线速度大小可表示为（     ） A． B． C． D． 【知识整理】 4．角速度 (1)定义：物体做圆周运动时，在很短时间内半径转过的_____与所用时间之比，ω＝_______。 (2)意义：描述做圆周运动的物体绕圆心_________的快慢。 (3)国际单位制中的单位 ①角的单位：弧度，符号是_______。 ②角速度的单位：弧度每秒，符号是_______或_______。 (4)匀速圆周运动是角速度________的圆周运动。 【例题】 5．复兴号列车以恒定速率经过一段水平圆弧形弯道时，列车桌面上智能手机中的“指南针”在10 s内匀速转过了15°。则列车的角速度大小为（     ） A．1.5 rad/s B． C． D． 【知识整理】 6．周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的_______，单位与______的单位相同。 7．转速n：物体转动的_________与所用时间之比，单位：________或________。 【例题】 8．高考期间，为了方便考生掌握时间，考室前面都悬挂了时钟，如图所示为一块走时准确的时钟，下列关于时钟的说法正确的是（     ） A．时针转动的周期最长 B．秒针的角速度为 C．分针与秒针的角速度之比为 D．分针从“7”第一次转到“8”过程中时针转过的角度为 【知识整理】 9．匀速圆周运动 (1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处________，这种运动叫作匀速圆周运动。 (2)特点：加速度大小________，方向始终指向________，是变速运动。 (3)条件：合外力大小__________、方向始终与________方向垂直且指向圆心。 【例题】 10．对于做匀速圆周运动的物体来说，变化的物理量是（     ） A．周期 B．转速 C．角速度 D．线速度 【知识整理】 线速度与角速度的关系 11．两者关系：在圆周运动中，线速度的大小等于______与半径的乘积。 12．关系式：______。 【例题】 13．游乐园里的旋转木马绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为。若木马转动角速度为，则木马的线速度大小为（     ） A． B． C． D． 【知识整理】 圆周运动的传动问题 14．常见的传动装置及特点 项目 装置 特点 转动方向 规律 同轴转动 A、B两点在同轴的一个圆盘上 A、B两点角速度、周期____ _______（填“相同”或“相反”） 线速度与半径成_____ ＝______ 皮带传动 两个轮子用皮带连接（皮带不打滑），A、B两点分别是两个轮子边缘上的点 A、B两点线速度大小_____ ______（填“相同”或“相反”） 角速度与半径成_____ ＝_______ 周期与半径成_______ ＝_______ 齿轮传动 两个齿轮轮齿吻合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点，N1、N2分别为大齿轮和小齿轮的齿数 A、B两点线速度大小_____ _______（填“相同”或“相反”） 角速度与半径成______，与齿轮齿数成_____＝____＝__ 周期与半径成______，与齿轮齿数成_____：＝_____ 摩擦传动 两摩擦轮靠摩擦进行传动（两轮不打滑），A点和B点分别是两轮边缘上的点 A、B两点线速度大小_____ _______（填“相同”或“相反”） 角速度与半径成_____＝__ 周期与半径成______＝_____ 15．求解传动问题的思路： （1）分清传动特点：若属于皮带传动、齿轮传动或摩擦传动，则轮子边缘各点_______大小相等；若属于同轴转动，则轮上各点的________相等。 （2）确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系。 （3）择式分析：若线速度大小相等，则根据ω∝分析；若角速度大小相等，则根据v∝r分析。 【例题】 16．如图所示，一个球绕中心轴线以角速度做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两点的线速度相同 B．a、b两点的角速度相同 C．a、b两点的向心加速度大小相等 D．若，则a、b两点的周期之比 17．如图所示的皮带传动装置中，a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知。假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c的角速度之比为（　　） A． B． C． D． 18．齿轮是玩具内部常见的传动装置，某玩具内的齿轮如图所示排列，图中四个齿轮自左向右的编号依次为1、2、3、4，它们的半径之比为2：4：2：3，其中齿轮1是主动轮，沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（     ） A．齿轮4沿顺时针方向转动 B．齿轮1边缘与齿轮2边缘的角速度大小之比为1：2 C．齿轮2边缘的向心加速度与齿轮3边缘的向心加速度大小之比为1：2 D．齿轮3的转动周期与齿轮4的转动周期之比为3：2 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 圆周 圆弧 2．(1) 弧长 (2)运动 (3)切线 3．A 【详解】小车做匀速圆周运动，由题图可知轨道半径为，运动周期为，根据线速度的定义式 代入、可得 故选A。 4．(1) 角度 (2)转动 (3) (4)不变 5．D 【详解】把角度转化为弧度 则列车的角速度大小 故选D。 6． 时间 时间 7． 圈数 转每秒（r/s） 转每分（r/min） 8．A 【详解】A．时针转动一周时间为十二小时，分针转动一周为一小时，秒针转动一周为一分钟，时针转动周期最长，故A正确； BC．秒针的角速度为 分针的角速度为 则分针与秒针的角速度之比为，故BC错误； D．分针从“7”第一次转到“8”过程中用时5分钟，即小时，时针转过的角度为，故D错误。 故选A。 9．(1)相等 (2) 不变 圆心 (3) 不变 速度 10．D 【详解】A．匀速圆周运动中，周期是物体转动一周的时间，大小保持恒定，故A错误； B．转速是单位时间内物体转过的圈数，匀速圆周运动转速不变，故B错误； C．匀速圆周运动的角速度大小、方向均保持恒定，故C错误； D．线速度是矢量，匀速圆周运动中线速度的大小（即速率）不变，但方向始终沿圆周切线方向时刻变化，因此线速度是变化的物理量，故D正确。 故选D。 11．角速度 12． 12．关系式为 13．C 【详解】根据线速度与角速度的关系，可得木马的线速度大小为 故选C。 14． 相同 相同 正比 相等 相同 反比 正比 相等 相反 反比 反比 正比 正比 相等 相反 反比 正比 15． 线速度 角速度 16．B 【详解】BD．由于球上所有的点都属于同轴转动，则可知a、b两点角速度相等，由角速度与周期的关系可知，两点的周期也相等，即，B正确，D错误； AC．由题图可知，则由和可知，，AC错误。 故选B。 17．D 【详解】a、c两点同轴转动，所以a、c两点的角速度相等，即 在传动过程中皮带不打滑，则a、b两点的线速度大小相等，根据，可得 则b、c的角速度之比为 故选D。 18．C 【详解】A．当齿轮1沿顺时针方向匀速转动时，齿轮2沿逆时针方向转动，齿轮3沿顺时针方向转动，所以齿轮4沿逆时针转动，故A错误； B．齿轮1边缘与齿轮2边缘的线速度大小相等，则有 解得，故B错误； C．齿轮2边缘与齿轮3边缘的线速度大小相等，根据向心加速度 可得，故C正确； D．齿轮3边缘与齿轮4边缘的线速度大小相等，根据 可得，故D错误。 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $