6.1 圆周运动 导学案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(1)
文档属性
| 名称 | 6.1 圆周运动 导学案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(1) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 121.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-20 08:48:46 | ||
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文档简介
第六单元第1节描述圆周运动的物理量
一、圆周概念
1．定义：物体运动轨迹是圆周或圆周的一部分的运动叫做圆周运动。
2．性质：变化的变速曲线运动
二、描述圆周运动的物理量
1．线速度
（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢
（2）定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度的大小
（3）大小：
（4）单位：m/s
（5）方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向
2．匀速圆周运动
任意相等时间内通过的圆弧长度相等
可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的
匀速圆周运动是变速运动！是线速度大小不变的运动！
匀速圆周运动的特点：
（1）变速运动（速度矢量方向时刻变化） （2）加速度不为零 （3）合外力不为零
3．角速度
（1）物理意义：
描述质点绕圆心转动的快慢。
（2）定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
（3）公式： Δθ 采用弧度制
（4）单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
匀速圆周运动是角速度不变的运动！
4．周期（T）
表示运动一周所用的时间
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。
匀速圆周运动是周期不变的运动！
5．频率（f）
（1）周期的倒数叫频率
（2）频率： 表示一秒内转过的圈数
频率越高表明物体运转得越快！
6．转速（n） 单位时间内转过的圈数叫转速
转速n越大表明物体运动得越快！
周期 频率 转速
定义 物体运动一周所用的时间 物体在单位时间所转过的圈数 物体在单位时间所转过的圈数
符号 T f n
单位 s Hz或s-1 r/s或r/min
物理意义 描述物体做圆周运动的快慢
关系
【例1】做匀速圆周运动的质点处于（ ）
A．平衡状态 B．速度不变的状态
C．匀变速运动的状态 D．变加速运动的状态
【练1】（多选）一运动员绕圆形跑道做圆周运动，他的速度处处不为零，则（ ）
A．任何时刻他所受的合力一定不为零
B．任何时刻他的加速度一定不为零
C．他速度的大小一定不断变化
D．他速度的方向一定不断变化
【例2】做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，则其线速度为________，角速度为________。
【练2】一个闹钟的秒针角速度为（ ）
A．π rad/s B．2π rad/s C．rad/s D．rad/s
【例3】如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（ ）
A．它们的运动周期都是相同的 B．它们的线速度都是相同的
C．它们的线速度大小都是相同的 D．它们的角速度是不同的
地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗？角速度一样吗？线速度大小一样吗？
【例4】做匀速圆周运动的物体，线速度________不变，________时刻在变，线速度是________（恒量或变量），匀速圆周运动的运动性质是________________________，匀速的含义是________________________。
【练3】（多选）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．相等的时间里发生的位移相同 D．相等的时间里转过的角度相等
E．相等的时间里平均速度相同
【练4】关于物体做圆周运动的说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是匀速运动 B．物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动
C．时间越长，物体的角速度变化越快 D．匀速圆周运动中向心加速度是一恒量
【练5】下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（ ）
A．相等的时间里发生的位移相等 B．匀速圆周运动的角速度不变
C．相等的时间里通过的路程不相等 D．匀速圆周运动是线速度不变的运动
1．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（ ）
A．时针和分针角速度相同 B．分针的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
2．小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的转速约为2πr/min
B．圆盘转动的角速度大小为rad/s
C．蛋糕边缘的线速度大小约为m/s
D．蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2
3．（多选）关于圆周运动的下列说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等
B．做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心
C．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等
D．做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心
4．迫使做匀速圆周运动物体的运动方向不断改变的原因是（ ）
A．向心力 B．向心加速度 C．线速度 D．角速度
5．任意相等的两段时间内，运动物体速度的改变量可能不同的是（ ）
A．自由落体运动 B．竖直上抛运动
C．匀速圆周运动 D．匀减速直线运动
6．如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，则（ ）
A．ωA＜ωB，vA＝vB B．ωA＞ωB，vA＝vB
C．ωA＝ωB，vA＜vB D．ωA＝ωB，vA＞vB
7．如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速n＝20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，则（ ）
A．观察到白点始终在同一个位置
B．观察到白点顺时针方向转动
C．观察到白点转动的周期为0.05s
D．观察到白点转动的周期为1s
8．如图所示，a、b是某个走时准确的时钟的分针和时针的针尖，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的线速度比b点的大
B．b点的加速度比a点的大
C．a、b两点的角速度之比为1：12
D．a、b两点的周期之比为12：1
9．2019年1月1日，美国宇航局（NASA）“新视野号”探测器再创历史，成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”，图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速自转，其上有到转轴距离不等的A、B两点（LA＞LB），关于这两点运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点线速度大小相等
B．A点的线速度恒定
C．A、B两点角速度相等
D．相同时间内A、B两点通过的弧长相等
一、圆周概念
1．定义：物体运动轨迹是圆周或圆周的一部分的运动叫做圆周运动。
2．性质：变化的变速曲线运动
二、描述圆周运动的物理量
1．线速度
（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢
（2）定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度的大小
（3）大小：
（4）单位：m/s
（5）方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向
2．匀速圆周运动
任意相等时间内通过的圆弧长度相等
可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的
匀速圆周运动是变速运动！是线速度大小不变的运动！
匀速圆周运动的特点：
（1）变速运动（速度矢量方向时刻变化） （2）加速度不为零 （3）合外力不为零
3．角速度
（1）物理意义：
描述质点绕圆心转动的快慢。
（2）定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
（3）公式： Δθ 采用弧度制
（4）单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
匀速圆周运动是角速度不变的运动！
4．周期（T）
表示运动一周所用的时间
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。
匀速圆周运动是周期不变的运动！
5．频率（f）
（1）周期的倒数叫频率
（2）频率： 表示一秒内转过的圈数
频率越高表明物体运转得越快！
6．转速（n） 单位时间内转过的圈数叫转速
转速n越大表明物体运动得越快！
周期 频率 转速
定义 物体运动一周所用的时间 物体在单位时间所转过的圈数 物体在单位时间所转过的圈数
符号 T f n
单位 s Hz或s-1 r/s或r/min
物理意义 描述物体做圆周运动的快慢
关系
【例1】做匀速圆周运动的质点处于（ ）
A．平衡状态 B．速度不变的状态
C．匀变速运动的状态 D．变加速运动的状态
【练1】（多选）一运动员绕圆形跑道做圆周运动，他的速度处处不为零，则（ ）
A．任何时刻他所受的合力一定不为零
B．任何时刻他的加速度一定不为零
C．他速度的大小一定不断变化
D．他速度的方向一定不断变化
【例2】做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，则其线速度为________，角速度为________。
【练2】一个闹钟的秒针角速度为（ ）
A．π rad/s B．2π rad/s C．rad/s D．rad/s
【例3】如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（ ）
A．它们的运动周期都是相同的 B．它们的线速度都是相同的
C．它们的线速度大小都是相同的 D．它们的角速度是不同的
地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗？角速度一样吗？线速度大小一样吗？
【例4】做匀速圆周运动的物体，线速度________不变，________时刻在变，线速度是________（恒量或变量），匀速圆周运动的运动性质是________________________，匀速的含义是________________________。
【练3】（多选）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．相等的时间里发生的位移相同 D．相等的时间里转过的角度相等
E．相等的时间里平均速度相同
【练4】关于物体做圆周运动的说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是匀速运动 B．物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动
C．时间越长，物体的角速度变化越快 D．匀速圆周运动中向心加速度是一恒量
【练5】下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（ ）
A．相等的时间里发生的位移相等 B．匀速圆周运动的角速度不变
C．相等的时间里通过的路程不相等 D．匀速圆周运动是线速度不变的运动
1．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（ ）
A．时针和分针角速度相同 B．分针的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
2．小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的转速约为2πr/min
B．圆盘转动的角速度大小为rad/s
C．蛋糕边缘的线速度大小约为m/s
D．蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2
3．（多选）关于圆周运动的下列说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等
B．做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心
C．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等
D．做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心
4．迫使做匀速圆周运动物体的运动方向不断改变的原因是（ ）
A．向心力 B．向心加速度 C．线速度 D．角速度
5．任意相等的两段时间内，运动物体速度的改变量可能不同的是（ ）
A．自由落体运动 B．竖直上抛运动
C．匀速圆周运动 D．匀减速直线运动
6．如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，则（ ）
A．ωA＜ωB，vA＝vB B．ωA＞ωB，vA＝vB
C．ωA＝ωB，vA＜vB D．ωA＝ωB，vA＞vB
7．如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速n＝20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，则（ ）
A．观察到白点始终在同一个位置
B．观察到白点顺时针方向转动
C．观察到白点转动的周期为0.05s
D．观察到白点转动的周期为1s
8．如图所示，a、b是某个走时准确的时钟的分针和时针的针尖，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的线速度比b点的大
B．b点的加速度比a点的大
C．a、b两点的角速度之比为1：12
D．a、b两点的周期之比为12：1
9．2019年1月1日，美国宇航局（NASA）“新视野号”探测器再创历史，成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”，图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速自转，其上有到转轴距离不等的A、B两点（LA＞LB），关于这两点运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点线速度大小相等
B．A点的线速度恒定
C．A、B两点角速度相等
D．相同时间内A、B两点通过的弧长相等