教案-全国-2019_2019年高中物理 第五章 第4节 圆周运动讲义(含解析)新人教版必修2.doc 立即下载
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教案-全国-2019_2019年高中物理 第五章 第4节 圆周运动讲义(含解析)新人教版必修2.doc

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8圆周运动一、线速度┄┄┄┄┄┄┄┄①1.圆周运动:物体沿着圆周的运动,即物体运动的轨迹是圆。2.线速度(1)定义:物体做圆周运动通过的弧长Δs与通过这段弧长所用时间Δt的比值。(2)定义式:v=eq\f(Δs,Δt)。(3)单位:m/s。(4)矢标性:线速度是矢量,其方向和半径垂直,和圆弧相切。(5)物理意义:描述圆周运动的物体通过弧长快慢的物理量。3.匀速圆周运动(1)定义:沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等的运动。(2)性质:线速度的方向是时刻变化的,所以是一种变速运动。[说明]匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式,是一种重要的曲线运动模型。匀速圆周运动是一种理想化的运动形式,许多物体的运动接近于这种运动(如钟表),具有一定的实际意义。一般的圆周运动,也可以取一段较短的时间(或弧长)进行研究,则此时可将其看成匀速圆周运动。①[判一判]1.匀速圆周运动是一种匀速运动,这里的“匀速”是指线速度不变(×)2.做匀速圆周运动的物体,其所受合力一定不为零(√)3.做匀速圆周运动的物体,绕圆周运动一周,平均速度为零,线速度也为零(×)4.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同(×)二、角速度┄┄┄┄┄┄┄┄②1.定义:连接运动物体和圆心的半径转过的角度Δθ跟所用时间Δt的比值叫圆周运动的角速度,用符号ω来表示。2.定义式:ω=eq\f(Δθ,Δt)。3.国际单位:弧度/秒,符号rad/s。4.矢标性:角速度是矢量。匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变,因此匀速圆周运动是角速度不变的运动。5.物理意义:用来描述物体沿圆心转动快慢的物理量。②[判一判]1.做匀速圆周运动的物体转过的角度越大,其角速度就越大(×)2.当半径一定时,线速度与角速度成正比(√)3.在描述圆周运动快慢的物理量中,线速度是矢量,周期、频率、转速是标量(√)三、转速与周期┄┄┄┄┄┄┄┄③1.转速:转速是指物体单位时间所转过的圈数。常用符号n表示,单位是转每秒(r/s),或转每分(r/min)。2.周期:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期。用T表示,单位是秒(s)。③[填一填]若钟表的指针都做匀速圆周运动,秒针的周期是________,分针的周期是________,秒针和分针的角速度之比是________。解析:秒针的周期T秒=1min=60s,分针的周期T分=1h=3600s。由ω=eq\f(2π,T)得eq\f(ω秒,ω分)=eq\f(60,1)。答案:60s3600s60∶1四、线速度与角速度的关系┄┄┄┄┄┄┄┄④在圆周运动中,v=ωr,即线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。[注意](1)线速度和角速度都是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量,线速度侧重于描述物体通过弧长快慢的程度,而角速度侧重于描述物体转过圆心角的快慢程度。它们都有一定的局限性,其中任何一个物理量(v或ω)都无法全面准确地反映做匀速圆周运动的物体的运动状态。(2)角速度是矢量,其方向在中学阶段不做讨论。(3)注意区别角速度的单位rad/s和转速的单位r/s,分别表示每秒转过的角度和圈数。,④[选一选]关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是()A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小解析:选D由v=ωr知,ω=eq\f(v,r),角速度与线速度、半径两个因素有关,线速度大的角速度不一定大,A错误;同样,r=eq\f(v,ω),半径与线速度、角速度两个因素有关,角速度大的半径不一定小,C错误;由T=eq\f(2πr,v)知,周期与半径、线速度两个因素有关,线速度大的周期不一定小,B错误;而由T=eq\f(2π,ω)可知,ω越大,T越小,D正确。1.线速度v与角速度ω的关系(1)关系式:v=ωr。(2)理解:①当半径一定时,线速度的大小与角速度成正比,如图甲所示;②当角速度一定时,线速度的大小与半径成正比,如图乙所示;③当线速度一定时,半径与角速度成反比,如图丙、丁所示。2.线速度v与周期T的关系因为做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为2πr,所以有v=eq\f(2πr,T)。这表明,当半径相同时,周期小的线速度大;当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。3.角速度ω与周期T的关系因为做匀速圆周运动的物体,在一个周期内沿半径转过的角度为2π,所以有ω=eq\f(2π,T)。这表明,角速度与周期一定成反比,周期大的角速度一定小。4.频率f与角速度ω、线速度v的关系ω=2πf,v=2πfr。5.频率f与转速n的关系f=n(n的单位必须用r/s或r/min)。6.角速度ω与转速
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