高中物理人教版 (新课标)必修24.圆周运动学案设计

§5.4《圆周运动》导学案

寄语：结合生活，放飞思绪，整理知识，其乐无穷！

【学习目标】

1.了解物体做圆周运动的特征。

2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。

3.理解线速度、角速度、周期之间的关系。

【学习重点、难点】

线速度、角速度、周期概念，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点。

【学习过程】

生活中常见的圆周运动有：观览车、脱水桶等。像类似的运动，我们一定见过很多，它们的运动轨迹是一些圆，我们把这种运动叫做圆周运动。请举例有关圆周运动的例子。

思考与讨论：（如图）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动的更快些？也许它们运动的一样快？

研究物体的运动时，我们往往关心的是物体的运动快慢。对于做直线运动的物体，我们用            来描述物体的运动快慢。对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢？

一、          线速度

1.定义：做圆周运动的质点通过的       与                的比值叫做圆周运动的线速度。

2.公式：         

3.单位：        

4.矢量性：    量，方向：                       

5.匀速圆周运动：如果物体沿着         ，并且            处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

注意：“匀速”指的是？

（A级）练习：质点做匀速圆周运动，则 (    )

A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等

B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等

C．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等

D．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相等

二、角速度

物体做圆周运动的快慢除了可以用线速度描述，还可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述。阅读教材并思考以下几个问题：

1.定义：角速度等于             和                的比值角速度是描述               的物理量。

2.公式：             

3.单位：          

4.矢量性：    量

三、周期，频率，转速

1.周期的定义：                                     

2.周期的符号：       ，单位：     

3.频率的定义：                                          

4.频率的符号：       ，单位：     

5.转速的定义：                                          

6.转速的符号：       ，单位：  

四、线速度、角速度、周期之间的关系

既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢？

分析：一物体做半径为r的匀速圆周运动，问：

1.它运动一周所用的时间叫        ，用T表示，它在周期T内转过的弧长为        。由此可知它的线速度为          。

2.一个周期T内转过的角度为      ，物体的角速度为         。

思考总结得到角速度与线速度的关系：            

讨论：（1）当v一定时，    与    成反比。

（2）当ω一定时，    与    成正比。

（3）当r一定时，    与    成正比。

思考：物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？

五、匀速圆周运动的特点

由于匀速圆周运动是           不变的运动，物体单位时间通过的弧长相等，所以物体在单位时间转过的角也相等。因此可以说，匀速圆周运动是             的圆周运动。

1.质点做匀速圆周运动，任何相同时间内相同是(    )

A．通过的弧长相同              B．通过的位移相同  

C．转过的角度相同              D．速度的变化相同

2.下列说法正确的是(    )  

A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态   

B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力

C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定   

D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定

3．地球自转周期为_______s ，角速度为_______rad/s。已知地球半径为6400km，则赤道上一点和北纬300上一点随地球自转的线速度分别是______m/s和_______m/s。

检测卡

（B级）1.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（    ）                         

A．线速度不变           B．周期不变  

C．角速度大小不变       D．运动状态不变

（B级）2.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

（C级）3.做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径是2m的圆周运动了100 m，它的角速度大小为 (    )

A．2rad/s     B．10 rad/s     C．5rad/s     D．5m/s

（B级）4.下列说法正确的是 (    )

A．匀速圆周运动是一种匀速运动

B．匀速圆周运动是一种匀变速运动

C．匀速圆周运动是一种变加速运动

D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小

（D级）5. 如图6-14所示，一半径为R=2 m的圆环，以直径A B为轴匀速转动，转动周期T=2 s，环上有M、N两点，则M、N两点的角速度和线速度分别是 (    )

   A．π rad/s，π m/s  π rad/s，π m/s

B．π rad/s，2π m/s  π rad/s，π m/s

C．π rad/s，4π m/s  π rad/s，π m/s[来源:Zxxk.Com]

D．π rad/s，2π m/s   2π rad/s，π m/s

6.如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起，绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA = rC = 2rB。若皮带不打滑，求三轮边缘a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。

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