6.1圆周运动 导学案（无答案） 高一物理人教版必修第二册

6.1圆周运动
学习目标
1.理解匀速圆周运动的概念和特点。
2.理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会会对它们进行定量计算。
3.知道线速度与角速度的关系，知道线速度与周期，角速度与周期的关系。
【自主学习·合作交流】任务一、识别圆周运动
思考：如图所示，A、B为自行车车轮辐条上的两点，当它们随轮一起转动时：
(1)A、B两点各做什么运动？再举一些这样运动的例子。
(2)A、B两点哪个转动得快？你是如何比较的？
总结：运动轨迹为 的机械运动，称为圆周运动。圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动。
【合作学习·难点探究】任务二、描述圆周运动
1．线速度：做圆周运动的物体，通过的 与所用时间的比值叫作线速度的大小。用v表示。
v＝，
总结：
(1)方向：线速度是矢量，物体经过圆周上某点时的线速度方向就是圆周上该点的 方向。
(2)物理意义：线速度是描述物体做圆周运动快慢的物理量，当Δt很小时，其物理意义与 相同。
(3)匀速圆周运动：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
[注意]　匀速圆周运动是线速度大小不变的曲线运动，它的线速度方向时刻在变化，因而匀速圆周运动不是匀速运动，严格地说，应该将其称为匀速率圆周运动。
角速度
定义：如图所示，物体在Δt时间内由A运动到B。半径OA在这段时间内转过的角Δθ与所用时间Δt之比叫作角速度，用符号ω表示。
表达式：ω＝ 。
国际单位：弧度每秒，符号 。
【注意】：角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量。匀速圆周运动是 的圆周运动。
线速度和角速度关系
在圆周运动中，线速度大小等于 。
表达式：v＝ωr。
周期、转速
定义：
总结：（1）周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间
（2）转速n：物体转动的 与所用时间之比．单位： 或 ．
（3）周期和转速的关系：T＝(n的单位为r/s时)．
【例1】一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0米，当他的线速度为2.0米/秒时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？
【针对训练】如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a是位于赤道上的一点，b是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是(　　)
A．a、b两点的运动周期相同
B．a、b两点的角速度是不同的
C．a、b两点的线速度大小相同
D．a、b两点线速度大小之比为2∶
任务三、明确传动装置中各量的关系
1、三种传动---同轴传动 2、皮带和齿轮传动
关系：属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等。
【例2】如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起同轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB。若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。
【针对训练】2、如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为(　　)
A．ω 　　　B．ω　　　C．ω　　　D．9ω
【达标训练·限时检测】
1．对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是（ ）
A．相等的时间里通过的路程相等 B．相等的时间里通过的弧长相等
C．相等的时间里通过的位移相等 D．相等的时间里通过的角度相等
2．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是 （ ）
A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期
3．一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（　　）
A．轨道半径越大线速度越大 B．轨道半径越大线速度越小
C．轨道半径越大周期越大 D．轨道半径越大周期越小
4．正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，下列关系中正确的有（ ）
时针和分针角速度相同 B．分针角速度是时针角速度的12倍
C．时针和分针的周期相同 D. 分针的周期是时针周期的12倍
5.如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)
A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大