2017-2018学年高中物理（人教版,必修二）同步课件+学业分层测评+教师用书 第5章 4.圆周运动 （3份打包）

4.圆周运动 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动． 2．知道线速度、角速度的物理意义、定义式及单位．(重点) 3．掌握线速度、角速度、周期、转速之间的关系．(重点、难点) 4．理解匀速圆周运动的多解问题．(难点) 描 述 圆 周 运 动 的 物 理 量 1．圆周运动 物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动． 2．线速度 (1)物理意义：描述圆周运动物体的运动快慢． (2)定义公式：v＝. (3)方向：线速度是矢量，其方向和半径垂直，和圆弧相切． 3．角速度 (1)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢． (2)定义公式：ω＝. (3)单位：弧度/秒，符号是rad/s. 4．转速和周期 (1)转速：物体单位时间内转过的圈数． (2)周期：物体转过一周所用的时间． 1．做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的．(√) 2．线速度越大，角速度一定越大．(×) 3．转速越大，周期一定越大．(×) 如图5­4­1所示，飞机在飞行表演时在空中做圆周运动，当飞机的线速度一定时，其角速度和周期的大小与半径有什么关系？ 图5­4­1 【提示】　线速度一定时，半径越大，角速度越小，周期越大． 如图5­4­2所示是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三个点；当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时． 图5­4­2 探讨1：陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时，a、b、c三点角速度是否相同？ 【提示】　a、b、c三点角速度相同． 探讨2：a、b、c三点做圆周运动的线速度有什么关系？ 【提示】　三点在相等时间内半径转过的圆心角相等，三点的运动半径不相等，线速度不相等，va＝vc>vb. 1．意义的区别 (1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同．线速度v描述质点运动的快慢，而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢． (2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量． 2．各物理量之间的关系 3．三种传动装置 同轴传动 皮带传动 齿轮传动 装置 A、B两点在同轴的一个圆盘上 两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点 两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点 特点 角速度、周期相同 线速度相同 线速度相同 1．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是(　　) A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小 【解析】　由v＝ωr知，ω＝可知，ω越大，T越小，D正确．知，周期与半径、线速度两个因素有关，线速度大的周期不一定小，B错误；而由T＝，半径与线速度、角速度两个因素有关，角速度大的半径不一定小，C错误；由T＝，角速度与线速度、半径两个因素有关，线速度大的角速度不一定大，A错误；同样，r＝ 【答案】　D 2．如图5­4­3所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点．当叶片转动时，这三点(　　) 【导学号：50152020】 图5­4­3 A．线速度大小都相等 B．线速度方向都相同 C．角速度大小都相等 D．向心加速度大小都相等 【解析】　首先A、B、C属于同轴转动，故他们的角速度相等，故C正确；由v＝ωr知，他们的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故A错误；由于是做圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，故B错误；由a＝ω2r知，半径r不都相等，故加速度大小不都相等，故D错误．故选C. 【答案】　C 3．如图5­4­4所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成．车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动．已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为(　　) 【导学号：50152021】 图5­4­4 A．ω　　　B.ω　　　D．9ωω　　　C. 【解析】　手轮圈和大车轮的转动角速度相等，都等于ω，大车轮、小车轮和地面之间不打滑，则大车轮与小车轮的线速度相等，若小车轮的半径是r，则有v＝ω·9r＝ω′·r，小车轮的角速度为ω′＝9ω，选项D正确． 【答案】　D 物体的线速度、角速度、周期、频率间的关系 1．线速度v与周期T的关系为v＝，T一定时，v与r成正比；r一定时，v与T成反比． 2．ω与T的关系为ω＝，ω与T成反比． 3．ω与T、f、n的关系为ω＝＝2πf＝2πn，ω、T、f、n四个物理量可以相互换算，其中一个量确定了，另