2.1匀速圆周运动 学案(含答案)

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2.1匀速圆周运动学案(含答案)

第一节匀速圆周运动知识目标核心素养

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.1.了解弧度制,能以弧度作单位度量角的大小2会应用线速度.角速度.周期间的关系,对两种传动装置进行分析3通过对如何描述匀速圆周运动快慢的学习,体会对于同一个问题可以从不同的

角度进行研究.

一.认识圆周运动1圆周运动如果质点的运动轨迹是圆,那么这一质点的运动就叫做圆周运动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

二.如何描述匀速圆周运动的快慢1线速度1定义质点做匀速圆周运动通过的弧长l与通过这段弧长所用时间t的比值,v.2意义描述做圆周运动的质点运动的快慢3方向线速度是矢量,方向

与圆弧相切,与半径垂直2角速度1定义质点所在半径转过的角

度跟转过这一角度所用时间t的比值,.2意义描述物体绕圆心转动的快慢3单位1角的单位国际单位制中,弧长与半径的比值表

示角度,即,角度的单位为弧度,用rad表示2角速度的单位弧

度每秒,符号是rad/s或rads

1.3周期T做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间,单位秒s4转速n单位时间内转过的圈数,单位转每秒r/s或转每分

r/min周期和转速的关系Tn单位为r/s时

三.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.3线速度与角速度的关系vr.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,其角速度不变6做匀速圆周运动的物体,周期越大,角速度越小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lAlB23,转过的圆心角比AB32,那么它们的线速度之比vAvB________,角速度之比AB________.答案2332解析由v知;由知.

一.线速度和匀速圆周运动如图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11

A.B两点的速度方向各沿什么方向2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3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4

A.B两点哪个运动得快答案1两点的速度方向均沿各自圆周的切线方向2B运动的方向时刻变化,故B做非匀速运动3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4B点运动得快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代表在时间t内通过的弧长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2匀速的含义速度的大小不变,即速率不变;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做匀速圆周运动,下列说法中正确的是A因为它的速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动B该质点速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动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答案BD

【考点】

对匀速圆周运动的理解

【题点】

对匀速圆周运动的理解

二.角速度.周期和转速如图2所示,钟表上的秒针.分针.时针以不同的角速度做圆周运动图21秒针.分针.时针它们转动的快慢相同吗如何比较它们转动的快慢2秒针.分针和时针的周期分别是多大答案1不相同根据角速度公式知,在相同的时间内,秒针转过的角度最大,时针转过的角度最小,所以秒针转得最快2秒针周期为60s,分针周期为60min,时针周期为12h.1对角速度的理解1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2角速度的大小,代表在时间t内物体与圆心的连线转过的角度3在匀速圆周运动中,角速度为恒量2对周期和频率转速的理解1周期描述了匀速圆周运动的一个重要特点时间周期性其具体含义是描述匀速圆周运动的一些变化的物理量,每经过一个周期时,大小和方向与初始时刻完全相同,如线速度等2当单位时间取1s时,fn.频率和转速对匀速圆周运动来说在数值上是相等的,但频率具有更广泛的意义,两者的单位也不相同3周期.频率和转速间的关系T.例2多选一精准转动的机械钟表,下列说法正确的是A秒针转动的周期最长B时针转动的转速最小C秒针转动的角速度最大D秒针的角速度为rad/s答案BCD 解析秒针转动的周期最短,角速度最大,A错误,C正确;时针转动的周期最长,转速最小,B正确;秒针的角速度为

rad/srad/s,D正确

【考点】

线速度.角速度.周期和转速

【题点】

对角速度.周期和转速的理解及简单计算

三.描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系1描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系1v2nr;22n;3vr.2描述匀速圆周运动的各物理量之间关系的理解1角速度.周期.转速之间关系的理解物体做匀速圆周运动时,由2n知,角速度.周期.转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也确定了2线速度与角速度之间关系的理解由vr知,r一定时,v;v一定时,;一定时,vr.例3做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动100m,试求物体做匀速圆周运动时1线速度的大小;2角速度的大小;3周期答案110m/s

20.5rad/s34s解析1依据线速度的定义式v可得

vm/s10m/s.2依据vr可得,rad/s0.5rad/s.3Ts4s.

【考点】

线速度.角速度.周期和转速

【题点】

线速度.角速度.周期和转速的关系针对训练1多选火车以

60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约

10.在此10s时间内,火车A运动路程为600mB加速度为零C 角速度约为1rad/sD转弯半径约为

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