2019_2020学年高中物理第4章匀速圆周运动第1节匀速圆周运动快慢的描述学案鲁科版必修2.docx

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1、第1节　匀速圆周运动快慢的描述　1.知道匀速圆周运动的概念及特点．　2.理解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念，会用公式进行计算．3．理解线速度、角速度、周期之间的关系．[学生用书P56]一、描述匀速圆周运动的物理量定义大小国际单位(符号)线速度做匀速圆周运动的物体通过的弧长s跟所用时间t的比值v＝米每秒(m/s)角速度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跟所用时间t的比值ω＝弧度每秒(rad/s)周期周期性运动每重复一次所需要的时间T＝＝秒(s)频率单位时间内运动重复的次数f＝赫兹(Hz)转速转速是单位时

2、间内的转动次数n＝f＝转每秒(r/s)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？提示：秒针的周期T秒＝1min＝60s，分针的周期T分＝1h＝3600s.由ω＝＝得＝＝.二、线速度、角速度、周期的关系1．线速度与角速度的关系：物体以半径r做圆周运动，在时间T内通过的弧长为2πr，半径转过的角度为2π，线速度v＝，角速度ω＝，所以v＝rω．当r一定时，v∝ω；当ω一定时，v∝r；当v一定时，ω∝．2．线速度与周期或频率的关系设做匀速圆周运动的物体，半径为r，在一个周期内通过的弧长为2πr，因此有v＝

3、＝2πf·r．当r一定时，v∝或v∝f．3．角速度与周期或频率的关系做匀速圆周运动的物体，在一个周期内半径转过的角度为2π，则有ω＝＝2πf．角速度与周期一定成反比，与频率一定成正比，即ω∝或ω∝f．(1)由公式ω＝可知，做圆周运动半径大的物体，角速度一定小．(　　)(2)飞轮转动的角速度越大，轮上同一点的线速度也越大．(　　)(3)由公式r＝可知，物体转动的半径与它的线速度大小成正比．(　　)提示：(1)×　(2)√　(3)×　对圆周运动及其物理量的理解[学生用书P57]1．匀速圆周运动的特点(1)圆周运动一定是变速运动．因为

4、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)做圆周运动的物体一定具有加速度，它受的合力一定不为零．2．描述圆周运动的各物理量间的关系大小国际单位制单位(符号)各物理量在图中示意联系线速度v＝＝米每秒(m/s)都是描述匀速圆周运动快慢的物理量，v＝＝ωr＝2πfr＝2πnr角速度ω＝弧度每秒(rad/s)周期T＝＝秒(s)频率f＝赫兹(Hz)转速n＝f＝转每秒(r/s)3.分析物体线速度、角速度、周期间关系的方法(1)描述物体做圆周运动的线速度、角速度、周期及半

5、径四个量中，若知道两个量可求出另外两个，应用的公式为v＝ωr＝.(2)分析线速度v、角速度ω、半径r间数值关系时，有如下三种情况．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．如图所示命题视角1　匀速圆周运动特点的考查　(多选)关于物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．在相等的时间里通过的路程相等B．在相等的时间里通过的弧长相等C．在相等的时间里发生的位移相等D．在相等的时间里运动半径转过的角度相等[解析]　对于做匀速圆周运动的物体，

6、由匀速圆周运动的定义知，在相等时间内通过的弧长相等，B选项正确；弧长就是物体运动的轨迹长度即路程，所以A选项也正确；匀速圆周运动中相等时间内转过的角度也相等，D选项正确；相等时间内的位移，即为运动的弧长所对应的弦，由于位移为矢量，各段弦长相等，但方向不同，所以位移大小相等而方向不同，C选项错误．[答案]　ABD命题视角2　各物理量关系的计算　做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，试求：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小．[解题探究]　(1)如何计算匀速圆周运动的线速度？(2)线速度

7、与角速度、周期间有怎样的关系？[解析]　(1)由线速度的定义式v＝得v＝＝m/s＝10m/s.(2)由v＝rω得ω＝＝rad/s＝0.5rad/s.(3)由ω＝得T＝＝s＝4πs.[答案]　(1)10m/s　(2)0.5rad/s　(3)4πs(1)角速度ω、线速度v、半径r之间的关系是瞬时对应关系．(2)公式v＝ωr适用于所有的圆周运动；关系式T∝适用于具有周期性运动的情况．　　1.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　)A．因为v＝ωR，所以线速度v与轨道半径R成正比B．因为ω＝，所以角速度ω与轨道半径R成反

8、比C．因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比D．因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比解析：选CD.ω一定时，线速度v与轨道半径R成正比，选项A错误．v一定时，角速度ω与轨道半径R成反比，选项B错误．在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比