第3章 第1节 匀速圆周运动快慢的描述-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第二册教师用书word(鲁科版)
第3章 圆周运动
第1节 匀速圆周运动快慢的描述(强基课逐点理清物理观念)
课标要求 | 层级达标 | |
会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。 | 学考 层级 | 1.了解描述圆周运动的线速度、角速度等物理量,解决简单的实际问题。 2.能够将实际情境中的圆周运动转化为圆周运动模型进行分析、解决问题。 3.能够根据实际情况提出可探究的问题,设计方案验证规律,得出关系。 |
选考 层级 | 1.理解圆周运动的线速度、角速度等物理量的关系,综合应用规律解决问题。 2.借助圆周运动的规律对综合性物理问题进行分析和推理。 3.有学习和研究圆周运动规律的内在动机,在实际问题中坚持实事求是的态度。 | |
逐点清(一) 描述圆周运动的物理量及其关系
[多维度理解]
1.匀速圆周运动:在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。
2.线速度
(1)定义:做匀速圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t之比。
(2)大小:v=,国际单位为m/s。
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(3)方向:圆周运动线速度的方向总是沿圆周的切线方向,与半径方向垂直。
(4)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
3.角速度
(1)定义:做匀速圆周运动的物体,连接物体和圆心的半径转过的角度φ和所用时间t之比。
(2)公式:ω=,国际单位是弧度每秒,符号rad/s。
(3)物理意义:描述质点绕圆心转动快慢的物理量。
4.周期、频率和转速
(1)周期:周期性运动每重复一次所需要的时间,用符号T表示,国际单位是s。
(2)频率:在一段时间内,运动重复的次数与这段时间之比,f=,单位是Hz。
(3)转速:物体一段时间内转过的圈数与这段时间之比,常用符号n表示,单位r/min或r/s。
5.线速度、角速度和周期的关系
(1)线速度和角速度关系:v=rω。
(2)线速度和周期的关系:v=。
(3)角速度和周期的关系:ω=。
[微点拨]
1.描述圆周运动的各物理量间的关系
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2.v、ω及r间的关系
(1)由v=rω知,r一定时,v∝ω;ω一定时,v∝r。v与ω、r间的关系如图甲、乙所示。
(2)由ω=知,v一定时,ω∝
,ω与
、r间的关系如图丙、丁所示。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)做圆周运动的物体,其速度一定是变化的。 (√)
(2)物体做匀速圆周运动时,则该物体的角速度是不变的。 (√)
(3)圆周运动线速度公式v=中的Δs表示位移。 (×)
(4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。 (√)
(5)角速度大时,线速度一定大。 (×)
2.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是 ( )
A.线速度越大,周期一定越小
B.角速度越大,周期一定越小
C.转速越小,周期一定越小
D.圆周半径越小,周期一定越小
解析:选B 匀速圆周运动的周期T=,可知线速度大,周期不一定小,周期的大小还与半径有关,A错误;周期T=
,可知角速度越大,周期越小,B正确;转速n越小,质点做匀速圆周运动的频率f越小,由T=
可知周期越大,C错误;由周期T=
,可知半径小,周期不一定小,周期的大小还与线速度有关,D错误。
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