2.1 匀速圆周运动（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（粤教版必修2）

第二章　 第一节　匀速圆周运动 学习目标 1.知道什么是匀速圆周运动，知道它是变速运动. 2.掌握线速度的定义式，理解线速度的大小、方向的特点. 3.掌握角速度的定义式，知道周期、转速的概念. 4.知道线速度、角速度和周期之间的关系. 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 一、线速度 1.定义：质点做匀速圆周运动通过的 与通过这段 所用时间t的比值，v＝___. 2.意义：描述做圆周运动的质点 的快慢. 3.方向：线速度是矢量，方向与圆弧 ，与半径 . 4.匀速圆周运动 (1)定义：质点沿圆周运动，如果在相等时间内通过的圆弧长度相等，那么，这种运动就叫做匀速圆周运动. (2)性质：线速度的方向是时刻 的，所以是一种 运动. 弧长l 弧长 运动 相切 垂直 变化 变速 二、角速度 1.定义：质点所在半径转过的 跟转过这一 所用时间t的比值，ω＝____. 2.意义：描述物体绕圆心 的快慢. 3.单位 (1)角的单位：国际单位制中， 与 的比值表示角的大小，称为弧度，符号： . (2)角速度的单位：弧度每秒，符号是 或 . 角度φ 转动 弧长 半径 rad rad/s rad·s－1 角度 三、周期和转速 1.周期T：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的 ，单位： . 2.转速n：单位时间内转过的 ，单位： 或 . 3.周期和转速的关系：T＝____(n单位为r/s时). 时间 秒(s) 圈数 转每秒(r/s) 转每分(r/min) 四、线速度、角速度、周期间的关系 1.线速度与周期的关系：v＝_____. 2.角速度与周期的关系：ω＝____. 3.线速度与角速度的关系：v＝ . ①当半径r一定时，线速度v与角速度ω成正比. ②当角速度ω一定时，线速度v与半径r成正比. ③当线速度v一定时，角速度ω与半径r成反比. ωr 1.判断下列说法的正误. (1)匀速圆周运动是一种匀速运动.( ) (2)做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同.( ) (3)做匀速圆周运动的物体，其合外力不为零.( ) (4)做匀速圆周运动的物体，其线速度不变.( ) (5)做匀速圆周运动的物体，其角速度大小不变.( ) (6)做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小.( ) 即学即用 × × × √ √ √ 2.A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比lA∶lB＝2∶3，转过的圆心角比φA∶φB＝3∶2，那么它们的线速度之比vA∶vB＝_____，角速度之比ωA∶ωB＝______. 解析 答案 2∶3　 3∶2 Ⅱ 重点知识探究 一、线速度和匀速圆周运动 导学探究 如图1所示为自行车的车轮，A、B为辐条上的两点，当它们随轮一起转动时，回答下列问题： (1)A、B两点的速度方向沿什么方向？ 答案 答案　两点的速度方向均沿各自圆周的切线方向. 图1 (2)A、B两点在相同的时间内沿圆弧运动的轨迹长度相同吗？哪个运动得快？ 答案　不相同，B运动的轨迹长，B运动得快. 答案　质点做匀速圆周运动时，线速度的大小不变，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，只是速率不变，是变速曲线运动.而“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度不变，是大小、方向都不变，二者并不相同. (3)如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等，B做匀速运动吗？ 答案 答案　B运动的速率不变，但B运动的方向时刻变化，故B做非匀速运动. (4)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？ 1.对线速度的理解： (1)线速度是物体做圆周运动的瞬时速度，线速度越大，物体运动得越快. (2)线速度是矢量，它既有大小，又有方向，线速度的方向在圆周各点的切线方向上. (3)线速度的大小：v＝ ，l代表弧长. 2.对匀速圆周运动的理解： (1)匀中有变：由于匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向沿着圆周的切线方向，所以物体做匀速圆周运动时，速度的方向时刻在变化. 知识深化 (2)匀速的含义： ①速度的大小不变，即速率不变. ②转动快慢不变，即角速度大小不变. (3)运动性质： 线速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动是一种变速运动. 例1　(多选)某质点绕圆轨道