广东省惠阳一中实验学校高一物理必修2《第二章第一节 匀速圆周运动》学案

【学习目标】
1. 知道圆周运动和匀速圆周运动的概念
2．理解匀速圆周运动的特点和描述匀速圆周运动的四个物理量：线速度、 角速度、周期和转速．
3．能利用它们的概念和相互关系分析计算有关问题．
重难点: 线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系．
预习案
学法指导
1、通读教材，熟记本节基本概念、规律，然后完成教材助读中问题和预习自测。2、如有不能解答的问题，再次查阅教材或其他参考书。3、记下预习中不能解决的问题，待课堂上与老师同学共同探究。4、限时10分钟。
教材助读
一、认识圆周运动
1．圆周运动定义: 如果质点的运动轨迹是 ___，那么这一质点的运动就叫做圆周运动．
2．匀速圆周运动——圆周运动中最简单的一种运动,质点沿圆周运动时，如果在相等的时间内通过的_________的弧长都相等，这种运动就叫匀速圆周运动．
二、描述圆周运动快慢的几个物理量
1．线速度
线速度是描述做圆周运动的质点运动快慢的物理量．线速度的大小等于质点通过的_______跟____________的比值，即v＝ ___ , 线速度是矢量，不仅有_____，而且有_____,线速度方向就是在圆周________________
2.角速度
角速度是描述圆周运动快慢的特有概念．连结运动质点和圆心的半径转过的_______和____ 的比值叫做匀速圆周运动的角速度，即ω＝___ 角速度的单位是______符号是______.
3．周期
做匀速圆周运动的物体_________所用的时间叫周期，周期用T表示，其国际制单位为秒(s)．
4.转速
做匀速圆周运动的物体____________________叫做转速．用n表示，其单位为_______，符号为___，或者_______，符号是______. 角速度与转速的大小关系ω＝2πn　rad/s　
三、线速度、角速度、周期间的关系
线速度、角速度和周期都可以用来描述匀速圆周运动的快慢，它们之间的关系为：
线速度与周期关系: v＝____ 角速度与转速关系: ω＝____
角速度与周期关系: ω＝____ 频率与周期的关系: T=
线速度与角速度关系: v＝____
对线速度的三点理解
①线速度，即曲线运动中的瞬时速度．
②匀速圆周运动的“匀速”是指运动的速率不变，平均速率和瞬时速率相等，
③由于质点做匀速圆周运动时速度方向不断发生变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动．
预习自测
1．下列说法正确的是(　　)
A．线速度的大小等于位移与时间的比值 B．线速度的大小等于弧长与时间的比值
C．线速度的方向沿半径方向 D．线速度的方向垂直于半径方向
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
3．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，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)周期的大小.
探究案
探究任务一、你能不能说出线速度、角速度、周期在描述匀速圆周运动的快慢时不同之处？
线速度是描述物体沿切线方向运动快慢的物理量,若比较两个做匀速圆周运动的物体在单位时间通过的弧长只看线速度即可.角速度,周期都是描述物体与圆心的连线(半径)转动快慢的物理量,物体做匀速圆周运动时,角速度越大,周期越小,则半径转动越快.
探究任务二:对匀速圆周运动的理解
(1) 线速度、角速度都是矢量吗？
(2) 匀速圆周运动中的匀速是什么意思
(3) 匀速直线运动中的匀速是什么意思
(4) 匀变速运动中的匀变速是什么意思
探究三:
例题: 如图2－1－1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A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．
结论:皮带传送装置皮带上各点 大小相等,同轴装置各点 相等
练习、如图2－1－2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
课堂检测
1 、物体做匀速圆周运动时，下列哪些量变化？ （ ）
A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
2、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动的加速度为零 D.匀速圆周运动的线速度恒定
3、机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比：
A.1:60:30 B.1:12:360 C.1:12:720 D.1:60:720
4．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( )
A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2
C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3
5．如图1-1-3所示，两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动．当小球A的速度为vA时，小球B的速度为vB，则轴心O到小球A的距离是( )
A．vA(vA＋vB)l B.
C. D.
图1-1-3
6.如图1-1-4所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴OO′做匀速转动，M点和圆心的连线与竖直轴的夹角为60°.N点和圆心的连线与竖直轴的夹角为30°，则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN＝________；角速度大小之比ωM∶ωN＝________；周期大小之比TM∶TN＝________.
图1-1-4
图示2-1-1
图2－1－2