2018-2019学年高中物理鲁科版必修2（课件+检测）：第4章 第1节　匀速圆周运动快慢的描述 (2份打包)

第1节　匀速圆周运动快慢的描述 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是一种变速运动． 2．理解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念及它们之间的关系，并会应用公式进行计算．(重点、难点) 3．掌握线速度、角速度的关系及传动问题．(重点) 线 速 度 和 角 速 度 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)大小：做匀速圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值． (2)方向：其方向是沿圆周的切线方向． (3)计算公式：v＝.单位：国际单位为m/s. 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角度与所用时间的比值． (2)计算公式：ω＝. (3)角速度的国际单位是弧度每秒，符号rad/s. (4)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动． 1．匀速圆周运动是变速曲线运动．(√) 2．匀速圆周运动的线速度恒定不变．(×) 3．匀速圆周运动的角速度恒定不变．(√) 打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技．如图4­1­1所示，若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗？线速度相同吗？ 图4­1­1 【提示】　各点角速度相同，线速度不同． 如图4­1­2所示，电风扇关闭之后，风扇的叶片就越转越慢，逐渐停下来，请思考： 图4­1­2 探讨1：风扇叶片上某点在一段时间内运动的弧长与转过的角度有什么关系？ 【提示】　弧长等于半径与转过角度(用弧度作单位)的乘积． 探讨2：风扇叶片上各点角速度是否相同？ 【提示】　相同． 1．匀速圆周运动线速度的大小不变，而线速度的方向不断变化，因此匀速圆周运动是变速曲线运动． 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，线速度侧重于描述质点通过弧长快慢的程度，角速度侧重于描述质点转过角度快慢的程度． 1．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．匀速圆周运动是匀速运动 B．匀速圆周运动是变速运动 C．匀速圆周运动是线速度不变的运动 D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 【解析】　这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确． 【答案】　BD 2．(多选)质点做匀速圆周运动，则(　　) 【导学号：45732110】 A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 【解析】　如图所示，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs＝v·Δt，所以相等时间内通过的路程相等，B对；但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C错；由角速度的定义ω＝知Δt相同，Δφ＝ωΔt相同，D对． 【答案】　BD 3．如图4­1­3所示，一质点做半径为R的匀速圆周运动，经过时间t，质点从A点第一次运动到同一直径上的B点，求： 图4­1­3 (1)质点做匀速圆周运动的线速度大小； (2)质点在时间t内的平均速度大小． 【解析】　(1)质点沿圆弧从A到B的线速度大小 v＝.＝ (2)质点运动的平均速度大小.＝＝ 【答案】　(1)　(2) (1(圆周运动一定是变速运动.因为速度是矢量，只要方向改变就说明速度发生了改变，而圆周运动的速度方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变速运动. (2(线速度描述圆周运动质点通过弧长的快慢程度，匀速圆周运动线速度大小不变，方向不断变化. (3(角速度描述质点转过角度的快慢，匀速圆周运动的角速度恒定不变. 周期、频率和转速；线速度、角速度、周期的关系 1．周期、频率和转速 周期 周期性运动每重复一次所需要的时间，符号T，单位s 频率 单位时间内运动重复的次数，f＝，单位Hz 转速 单位时间内的转动次数，符号n，单位r/min或r/s 2.线速度、角速度、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＝. 1．匀速圆周运动的周期相同，角速度大小及转速都相同．(√) 2．匀速圆周运动的物体周期越长，转动越快．(×) 3．做匀速圆周运动的物体在角速度不变情况下，线速度与半径成正比．(√) 如图4­1­4所示，若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少？角速度之比是多少？ 图4­1­4 【提示】　秒针的周期T秒＝ 1 min＝60 s， 分针的周期T分＝1 h＝3 600 s. 由ω＝.＝＝得 如图4­1­5为一辆自行车传动装置的结构图，观察自行车是怎样用链条传动来驱动后轮