2022-2023学年新教材高中物理 第六章 圆周运动 1.docx

1、1圆周运动课标要求1.通过研究，认识匀速圆周运动，知道它是变速运动(物理观念)2理解线速度、角速度、周期、转速的概念，会对它们进行定量计算(科学思维)3掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系，并会解决有关问题(科学思维)4掌握处理传动问题的基本方法(科学思维)必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、线速度1定义：做圆周运动的物体在一段_的时间t内，通过的弧长s与这段时间t【s是弧长！不是位移】_叫作线速度2表达式：vst.3意义：描述做圆周运动的物体沿圆周_的快慢4方向：物体做圆周运动时该点的_方向【与半径垂直】5匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处_，这种运动叫作匀速圆

2、周运动【准确的说法应是匀速率圆周运动】(2)性质：线速度的方向是时刻_的，所以是一种_运动二、角速度1定义：连接物体跟圆心的半径转过的角与所用时间t之比叫作角速度2表达式：t【单位：弧度】3单位：国际单位制中角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s或s1.4物理意义：角速度是描述做圆周运动的物体绕圆心转动【“转动”与“运动”是有区别的】的快慢三、周期1周期：做匀速圆周运动的物体，运动_所用的_叫作周期，用T表示周期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同2转速n【与角速度成正比】：物体转动的_与所用时间之比单位：_或_3周期和转速的关系：T1n(n的单位为r/s时)4匀速圆周运动【周期不变】

3、是角速度_的圆周运动四、线速度与角速度的关系1两者关系：在圆周运动中，线速度的大小_角速度大小与半径的乘积2表达式：v_走 进 生 活如图所示，在冰上芭蕾舞表演中，演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作，在他将双臂逐渐放下的过程中，他转动的速度会逐渐变快，则它肩上某点随之转动的(1)转速变大()(2)周期变大()(3)角速度变大()(4)线速度变大()关键能力合作探究突出综合性素养形成探究点一描述圆周运动的物理量及其关系情境探究打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技如图所示，篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转交流讨论(1)篮球上不同高度的各点的角速度相同吗？(2)线速度大小相同

4、吗？答：核心归纳1.各物理量的比较项目大小国际单位(符号)各物理量在图中示意联系线速度vst米每秒(m/s)都是描述匀速圆周运动快慢的物理量，v2rTr2nr角速度t弧度每秒(rad/s)周期T22rv秒(s)转速n2转每秒(r/s)2.线速度与角速度的关系式：vrv、r间的关系为瞬时对应关系(1)公式中各量间的关系当半径r一定时，线速度v与角速度成正比当角速度一定时，线速度v与半径r成正比当线速度v一定时，角速度与半径r成反比(2)各量间的关系用图像表示应用体验题型1对描述匀速圆周运动的物理量的理解例1 关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是()A线速度大的

5、角速度一定大B线速度大的周期一定小C角速度大的运动半径一定小D角速度大的周期一定小试解题型2圆周运动各物理量的定量计算例2 做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m的路程，试求物体做匀速圆周运动的：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小试解针对训练12022泰安高一检测(多选)甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为31，线速度之比为23，那么下列说法正确的是()A它们的半径之比为29B它们的半径之比为12C它们的周期之比为23D它们的周期之比为13【视野拓展】利用圆周运动的基本概念解决实际问题例32022河北卷 (多选)如图，广场水平地面上

6、同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、1和h2、v2、2表示花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力下列说法正确的是()A若h1h2，则v1v2R2R1B若v1v2，则h1h2R12R22C若12，v1v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D若h1h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则12试解探究点二常见传动装置

7、及其特点情境探究如图所示，跷跷板的支点位于板上的中点，A、B是板上的两个点，两点到支点的距离rArB.交流讨论在运动的某一时刻，A、B的线速度vA、vB及角速度A、B的大小关系答：核心归纳三种传动装置项目同轴传动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点特点角速度、周期相同线速度大小相同线速度大小相同转向相同相同相反规律线速度与半径成正比：vAvBrR角速度与半径成反比：ABrR.周期与半径成正比：TATBRr角速度与半径成反比：ABr2r1.周期与半径成正比：TATBr1r2应用体验

8、题型1线速度相同的传动问题例12022江苏海安高级中学高一联考(多选)如图所示，B和C是一组塔轮，且B和C半径不同，固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无相对滑动地转动起来a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的()A线速度大小之比为332B角速度大小之比为332C转速之比为232D周期之比为233试解题型2角速度相同的传动问题例52022广州三校高一联考如图所示是一种叫“指尖陀螺”的玩具当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上的B、C两点的周期(TB和TC)

9、、角速度(B和C)、线速度(vB和vC)的关系正确的是()ATBTC，vBvCBTBTC，vBvCCBC，vBvCDBC，vBBCB线速度大小关系是vAvBrB，根据vr得线速度vAvB.【例4】【解析】A轮、B轮靠摩擦传动，边缘点的线速度大小相等，故vavb11，根据公式vr，有ab32，根据2n，有nanb32，根据T2，有TaTb23；B轮、C轮是同轴转动，角速度大小相等，故bc11，根据vr，有vbvc32，根据2n，有nbnc11，根据T2，有TbTc11，联立可得vavbvc332，abc322，nanbnc322，TaTbTc233，故A、D正确，B、C错误【答案】AD【例5】【

10、解析】因为是同轴传动，所以B、C两点的角速度相等，即BC，根据T2可知，B、C两点转动的周期相等，即TBTC，C点做圆周运动的半径大于B点做圆周运动的半径，根据vr可知，C点的线速度大于B点的线速度，即vCvB，故B正确【答案】B【例6】【解析】大齿轮与小齿轮通过链条传动，外沿上的点的线速度大小相等，所以vBvC，根据vR及RA2RB5RC可得，BCRCRB25，故A错误；车轮和小齿轮同轴传动，角速度相同，即AC，根据vR及RA2RB5RC可得，vAvCRARC51，故B错误；由以上分析可知AB52，即2A5B，故C正确；由以上分析可知vAvB51，即vA5vB，故D错误【答案】C评价检测素养

11、达标1解析：地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b点半径rbra32，由vr，可得vavb23.答案：AD2解析：位移为从A指向B的线段长度，因此A到B的位移为50 m，故A错误A到B过程中运动员的瞬时速度不一定会保持6 m/s，故B错误根据平均速度的定义可知A到B过程中运动员的平均速度大小为5 m/s，故C正确运动员经过C点时速度方向应该沿着运动轨迹的切线方向，故D错误答案：C3解析：大齿轮与小齿轮是链条传动，边缘点线速度相等，则有vAvB11，根据vr，则有ABrBrA13；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，则有BC11，根据vr，则有vBvC110，所以角速度大小关系是A:BC133，线速度大小关系是vAvBvC1110，根据T2，可知TATBTC311，根据2n可知，转速之比是nAnBnC133，故选项C正确答案：C4解析：由题知，汽车运动时间为4.5 s，自助识别系统的反应时间为0.5 s，则说明闸杆有4 s的转动时间，则闸杆转动的平均角速度大小为2t8 rad/s，B正确答案：B