（浙江專用）2018-2019學年高中物理 第五章 曲線運動 第4節(jié) 圓周運動學案 新人教版必修2

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1、第4節(jié)圓周運動學考報告知識內(nèi)容圓周運動考試要求必考加試dd基本要求1.知道什么是圓周運動，什么是勻速圓周運動2.知道線速度的物理意義，認識勻速圓周運動線速度的方向和特點3.知道角速度的物理意義，掌握線速度和角速度的關(guān)系4.了解轉(zhuǎn)速和周期的意義發(fā)展要求1.掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系2.能在具體的情景中確定線速度、角速度與半徑的關(guān)系3.掌握皮帶輪、摩擦輪等之間的約束關(guān)系 基 礎(chǔ) 梳 理1.線速度(1)定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長s與所用時間t的比值叫做線速度。(2)物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。(3)大?。簐，單位：m/s。(4)方向：質(zhì)點在圓周上某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。

2、2.勻速圓周運動(1)定義：如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。(2)注意的問題：勻速圓周運動中的勻速指的是速度的大小即速率不變，不是速度不變。因為速度的方向是時刻變化的，所以勻速圓周運動是變速運動。典 例 精 析【例1】 質(zhì)點做勻速圓周運動，則()A.在任何相等的時間里，質(zhì)點的位移都相等B.在任何相等的時間里，質(zhì)點通過的路程都相等C.在任何時刻、質(zhì)點的線速度都相同D.在任何相等的時間里，質(zhì)點運動的平均速度都相同解析由勻速圓周運動的定義知B正確；位移、線速度和平均速度是矢量，其方向不同，故A、C、D錯誤。答案B即 學 即 練1.如圖1所示為自行車的車輪，A

3、、B為輻條上的兩點，當它們隨輪一起轉(zhuǎn)動時，回答下列問題：圖1(1)在圖上標出A、B兩點的線速度方向；(2)沿圓弧運動A、B兩點哪個快？(3)如果B點在任意相等的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長相等，B做勻速運動嗎？答案(1)兩點的線速度方向均沿各自圓周的切線方向(如圖)。(2)在相同的時間內(nèi)，A運動的軌跡長，A運動得快。(3)B運動的速率不變，但B運動的方向時刻變化，故B做變速運動。 基 礎(chǔ) 梳 理1.角速度(1)定義：連接運動物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間t的比值叫勻速圓周運動的角速度，用符號來表示。(2)公式：。(3)國際單位：弧度/秒，符號rad/s。(4)角速度是矢量。勻速圓周運動的角速度大小和

4、方向都不變，因此勻速圓周運動是角速度不變的運動。(5)物理意義：用來描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的物理量。2.轉(zhuǎn)速與周期和頻率(1)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速是指物體單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。符號：n表示轉(zhuǎn)速，單位是r/s或r/min。(2)周期：做勻速圓周運動的物體，經(jīng)過一周所用的時間叫做周期。符號用T表示，單位是秒(s)。(3)頻率：單位時間內(nèi)完成圓周運動的次數(shù)叫做頻率，用f表示，單位是赫茲，符號是Hz。當單位時間取1 s時fn。(4)轉(zhuǎn)速、頻率與周期的關(guān)系若轉(zhuǎn)速的單位是r/s，周期單位是s，則：fn。即 學 即 練2.如圖2所示，若鐘表的指針都做勻速圓周運動，秒針和分針的周期各是多少？轉(zhuǎn)速之比是多少？角速度之比是

5、多少？圖2解析秒針的周期T秒1 min60 s，分針的周期T分1 h3 600 s。轉(zhuǎn)速n與周期T成反比，故。由2n知角速度與轉(zhuǎn)速成正比，即。答案60 s3 600 s601601 基 礎(chǔ) 梳 理1.線速度與角速度的關(guān)系在圓周運動中，vr，即線速度的大小等于半徑與角速度大小的乘積。2.圓周運動中其他各量之間的關(guān)系(1)v、T、r的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，轉(zhuǎn)過的弧長s2r，時間為T，則v。(2)、T的關(guān)系：物體在轉(zhuǎn)動一周的過程中，轉(zhuǎn)過的角度2，時間為T，則。(3)、n、f的關(guān)系：由于轉(zhuǎn)速和頻率意義相同，且都與周期互為倒數(shù)。則：2n2f。典 例 精 析【例2】 做勻速圓周運動的物體，10 s

6、內(nèi)沿半徑為20 m的圓周運動100 m，試求該物體做圓周運動時，(1)線速度的大小；(2)角速度的大??；(3)周期的大小。解析(1)依據(jù)線速度的定義式v可得：v m/s10 m/s。(2)依據(jù)vr得： rad/s0.5 rad/s(3)依據(jù)得：T s4 s。答案(1)10 m/s(2)0.5 rad/s(3)4 s即 學 即 練3.(2018嘉興一中期末)如圖3所示是某品牌手動榨汁機，榨汁時手柄繞O點旋轉(zhuǎn)時，手柄上B、C兩點的周期、角速度及線速度等物理量的關(guān)系是()圖3A.TBTC，vBvC B.TBTC，vBC，vBvC D.BC，vBr2，故12，角速度不同；由2n知，n1n2，轉(zhuǎn)速不同。(3)由vr和2n，得v2rndn，而v相同，故n1d1n2d2，說明轉(zhuǎn)速與直徑成反比。答案見解析14