2018-2019新设计物理必修2教科版（优课件+精讲义+优习题）：第二章　匀速圆周运动 (共10份打包)

第二章　匀速圆周运动 1.2.1　圆周运动 学习目标 核心凝炼 1.知道什么是圆周运动，知道什么是匀速圆周运动，理解匀速圆周运动的特点。 4个概念——线速度、角速度、周期、频率(或转速) 1个关系——线速度、角速度、周期的关系 3个公式——v＝、v＝rω＝、ω＝＝ 2.理解线速度、角速度、周期频率等概念，会对它们进行定量计算。 3.掌握线速度与周期、角速度与周期的关系。 4.掌握常见传动装置的特点。 一、圆周运动与匀速圆周运动 [观图助学] 夏天，我们打开电风扇，就能感觉到凉爽的风，那么 (1)叶片上某点运动的轨迹是什么形状呢？ (2)如果叶片上某点在相等的时间里通过的弧长相等，那么该点运动的速度大小变化吗？ 1.圆周运动：物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动。 2.匀速圆周运动：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫匀速圆周运动。 3.圆周运动的特点 (1)轨迹形状：是圆。 (2)速度方向：任一时刻的速度方向都在圆周的切线方向上。 [理解概念] 判断下列说法的正误。 (1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的。(√) (2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。(×) (3)匀速圆周运动是一种匀速运动。(×) 二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期 [观图助学] 地球与月亮均做圆周运动，地球和月亮进行了下面的“对话”： (1)从在相同时间内通过弧长的长度方面比较，是谁运动得快？ (2)从在相同时间内半径转过的角度大小方面比较，是谁运动得快？ (3)从转过一圈所用时间的多少方面比较，是谁运动得快？ (4)从在相同时间内转过的圈数方面比较，又是谁运动得快？ 线速度、角速度、周期和转速的比较 意义 公式、单位 线速度 (1)描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量，用符号v表示 (2)是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切 (1)v＝＝ (2)单位：m/s 角速度 描述物体绕圆心转动快慢的物理量，用符号ω表示(矢量，中学不研究其方向) (1)ω＝＝ (2)单位：rad/s 周期和 转速 (1)周期(T)是指物体沿圆周运动一周所用的时间 (2)转速(n)是指物体在单位时间内转过的圈数 (1)T＝。单位：s (2)n的单位：r/s、r/min [理解概念] 判断下列说法的正误。 (1)做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的。(√) (2)圆周运动线速度公式v＝中的Δs表示位移。(×) (3)角速度是标量，它没有方向。(×) (4)转速越大，周期一定越大。(×) 　对线速度、角速度和匀速圆周运动的理解 [观察探究] 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： 图1 (1)A、B两点的速度方向沿什么方向？ (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？ (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？ (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？ 答案　(1)两点的速度方向均沿各自圆周的切线方向。 (2)B运动的轨迹长，B运动得快。 (3)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)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。 [探究归纳]　 1.对线速度的理解 意义 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 矢量性 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 大小 v＝，Δs代表弧长 2.对角速度的理解 意义 角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，角速度越大，物体转动得越快 大小 ω＝，Δφ代表在时间Δt内，物体与圆心的连线转过的角度 3.对匀速圆周运动的理解 “匀速” 的含义 (不变量) (1)速度的大小不变，即速率不变，“匀速”应理解为匀速率 (2)转动快慢不变，即角速度、周期、频率、转速都不变 匀中有变 (变化量) (1)速度方向是时刻变化的(沿着圆周的切线方向) (2)是变速曲线运动 [试题案例] [例1] (多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A.在任何相等的时间内，质点运动的平均速度都相同 B.在任何相等的时间内，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 C.该质点速度大小不变，因而加速度为零，处于平衡状态 D.该质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合力不等于零 解析　但由于位移是矢量，在相等的时间内，质点的位移