高中物理 4-1《匀速圆周运动快慢的描述》课件 鲁科版必修2
新教材高中鲁科版物理必修第二册学案-第3章-第1节-匀速圆周运动快慢的描述-含解析
第1节 匀速圆周运动快慢的描述
[核心素养·明目标]
核心素养 学习目标
物理观念 (1)知道什么是匀速圆周运动。
(2)会用线速度、角速度、周期描述圆周运动。
科学思维 认识匀速圆周运动中线速度、角速度和周期之间的关系。
科学探究
能从生活中常见的圆周运动出发认识圆周运动，认识到对于同一问题可以从不同侧面进行研究。
科学态度与责任 会利用匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系解决日常生活中的实际问题；能在合作中坚持自己的观点；能体会物理学技术应用对日常生活的影响。
知识点一 线速度和角速度
1．匀速圆周运动
在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。
2．线速度
(1)定义：做匀速圆周运动的物体上某点通过的弧长s与所用时间t的比值。
(2)方向：总是沿圆周的切线方向。
(3)公式：v＝st。单位：国际单位为m/s。
3．角速度
(1)定义：物理学中，将半径转过的角度φ与所用时间t之比称为匀速圆周运动的角速度。
(2)公式：ω＝φt。
(3)国际单位是弧度每秒，符号rad/s。
(4)匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 匀速圆周运动的线速度方向时刻改变，是变速运动。
1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)匀速圆周运动速度的方向和半径垂直。 (√)
(2)线速度是位移与发生这段位移所用时间的比值。 (×)
(3)角速度是标量，没有方向。 (×)
知识点二 周期、频率和转速 线速度、角速度、周期的关系
1．周期、频率和转速
周期
周期性运动每重复一次所需要的时间，符号T，单位：s
频率 在一段时间内，运动重复的次数与这段时间之比，f＝1T，单位：Hz
转速 一段时间内转过的圈数与这段时间之比，符号n，单位：r/min或r/s
2.线速度、角速度、周期的关系
(1)线速度和角速度的关系：v＝rω。
(2)线速度和周期的关系：v＝2πrT。
(3)角速度和周期的关系：ω＝2πT。
高中物理必修二圆周运动(一)
圆周运动（一）
【学习目标】
1.理解圆周运动、匀速圆周运动的概率
2.掌握线速度/角速度/周期的关系，掌握向心加速度
3.了解离心运动及其条件
1．如图所示，在倾角为45°的斜面底端正上方高H=6.4m处，将一小球以不同初速度水平拋出，若小球到达斜面时位移最小，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小球平抛的处速度；
（2）小球落到斜面时的速度．
2．小明将铅球以初速度v0水平抛出，铅球落地时的速度方向与水平方向成θ角，如图所示．不计空气阻力，重力加速度为g．求：
（1）铅球的抛出点离地面的高度；
（2）铅球的水平位移．
1．[匀速圆周运动的条件和性质]质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是 ( )
A．速度的大小和方向都改变
B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C．当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动
D．向心加速度大小不变，方向时刻改变
2．[线速度和角速度的关系]甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则 ( )
A．ω1>ω2，v1>v2 B．ω1
C．ω1＝ω2，v1
3．[向心力来源的分析]如图1所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服 ( )
图1
A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用
B．所需的向心力由重力提供
C．所需的向心力由弹力提供
D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大
4．[对离心现象的理解]下列关于离心现象的说法正确的是 ( )
A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动
C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动
高中物理必修二第六章圆周运动总结(重点)超详细(带答案)
高中物理必修二第六章圆周运动总结(重点)超详细 单选题
1、如图所示的皮带（皮带不打滑）传动装置中，A、B、C分别是三个轮边缘的点，半径关系是RA=RC>RB．关
于这三点的角速度ω、线速度大小v、周期T和向心加速度a关系正确的是（ ）
A．ωA=ωB=ωCB．vA≠vB=vC
C．TA≠TB=TCD．aA=aB≠aC
答案：B A、B绕同一转轴转动，角速度ωA=ωB，周期TA=TB，半径不同，线速度大小不同，由a=ω2r可得两点的向心
加速度不同，且aA>aB；B、C两点的线速度大小相等，即vB=vC，半径不同，角速度和周期不同，由𝑎=𝑣2𝑟可
知，两点的向心加速度不同，且aB>aC。
故选B。
2、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r=800m，飞行员能承受
的力最大为自身重力的8倍。飞机在最低点P的速率不得超过（g=10m/s2）（ ）
A．80√10m/sm/sB．80√35m/sC．40√10m/sD．40√35m/s
答案：D
飞机在最低点做圆周运动，飞行员能承受的力最大不得超过8mg才能保证飞行员安全，设飞机给飞行员竖直
向上的力为FN，则有
𝐹N−𝑚𝑔=𝑚𝑣2𝑟
且
FN≤8mg
解得
𝑣max=40√35m/s 故飞机在最低点P的速率不得超过40√35m/s。
故选D。
3、下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C．物体的加速度增加，物体的速度一定增加
D．物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心
答案：A
A．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，如匀速圆周运动，故A正确；
B．做曲线运动的物体，可以受恒力的作用，如平抛运动，故B错误；
C．当物体的加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，不论加速度是增大还是减小，物体的速度都在
高中物理必修二《1 圆周运动》优质课教案教学设计
1．圆周运动
1．知道什么是匀速圆周运动，知道匀速圆周运动是变速运动。
2．理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算。
3．理解掌握v＝ωr和ω＝2πn等公式。
4．熟悉同轴转动和皮带传动的特点。
5．理解匀速圆周运动的多解问题。
1.线速度
(1)定义：物体做圆周运动通过的□01弧长与所用时间之比，v＝□02ΔsΔt。
(2)意义：描述做圆周运动的物体□03运动的快慢。
(3)方向：线速度是矢量，方向为物体做圆周运动时该点的□04切线方向，与半径□05垂直。
(4)匀速圆周运动
①定义：沿着圆周运动，并且线速度大小□06处处相等的运动。
②性质：线速度的方向是时刻□07变化的，所以是一种□08变速运动，“匀速”是指□09速率不变。
2．角速度
(1)定义：物体做圆周运动转过的□10角度与所用时间之比，ω＝□11ΔθΔt。
(2)意义：描述做圆周运动的物体绕圆心□12转动的快慢。
(3)单位
①角的单位：弧度，符号是□13rad。 ②角速度的单位：弧度每秒，符号是□14rad/s或□15s－1。
(4)匀速圆周运动是角速度□16不变的圆周运动。
3．周期
(1)周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的□17时间，单位：□18秒(s)。
(2)转速n：物体转动的□19圈数与所用时间之比，单位：□20转每秒(r/s)或□21转每分(r/min)。
(3)周期和转速的关系：□22T＝1n(n单位是r/s)。
(4)周期和角速度的关系：□23T＝2πω。
4．线速度与角速度的关系
(1)在圆周运动中，线速度的大小等于□24角速度的大小与□25半径的乘积。
(2)公式：v＝□26ωr。
判一判
(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。( )
(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。( )
(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。( )
提示：(1)√ 做匀速圆周运动的物体，线速度大小处处相等，根据Δs＝vΔt，相等时间内通过的弧长相等。
粤教版高一物理必修2_《匀速圆周运动》学案1
1 / 9 2.1《匀速圆周运动》学案
【学习目标】
【知识和技能】
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：2rvrT
【过程和方法】
1．联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。
2．联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小svt，角速度大小t，周期T、转速n等。
3．探究线速度与周期之间的关系2rvT，结合2T，导出vr。
【情感、态度和价值观】
1．经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2．通过亲身感悟，获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。
【学习重点】
线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点
【知识要点】
一、线速度
1．定义：质点做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。
2．公式：tlv。单位：m/s
3．矢量：
4．方向：质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向。线速度也有平均值和瞬时值之分。如果所取的时问间隔t很小很小，这样得到的就 2 / 9 是瞬时线速度。上面我们所说的速度方向就是指瞬时线速度的方向，与半径垂直，和圆弧相切。
5．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。线速度越大，质点沿圆弧运动越快。
6．匀速圆周运动
(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。或质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
(2)因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。
高中物理 教科版必修二教案：第二章 第一节圆周运动
1．圆周运动
学 习
目 标 知 识 脉 络(教师用书独具)
1.理解匀速圆周运动的概念和特点．(重点)
2．理解线速度、角速度、周期、频率等概念，会对它们进行定量计算．(重点)
3．知道线速度与角速度的定义，知道线速度与周期、角速度与周期的关系．(重点、难点)
一、形形色色的圆周运动
1．圆周运动：物体的运动轨迹是圆的运动．
2．匀速圆周运动：在相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动．
二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期
1．线速度
(1)大小：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弧长跟所用时间的比值，即v＝ΔsΔt.
(2)方向：线速度不仅有大小，而且有方向．物体在某一时刻或通过某一位置的线速度方向就是圆周上该点的切线方向．
2．角速度
(1)定义：角速度是描述圆周运动的特有概念．连接运动质点和圆心的半径转过的角度和所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度．
(2)公式：ω＝ΔφΔt.
(3)单位：角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s.
3．周期
做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期，用T表示，其国际制单位为秒(s)．
三、线速度、角速度和周期间的关系
1．r、T、v、ω之间的关系
质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期是T，则
(1)线速度v＝2πrT.
(2)角速度ω＝2πT.
(3)线速度与角速度的关系为v＝rω.
2．转速
(1)转速是指转动物体在单位时间内转过的圈数，常用符号n表示．
(2)单位：转/秒(r/s)或转/分(r/min)．
(3)角速度与转速的关系是ω＝2πn.
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等．( )
(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同．( )
(3)匀速圆周运动是一种匀速运动． ( )
(4)匀速圆周运动的周期相同时，角速度及转速都相同．( )
高中物理 第3章 圆周运动 第2节 科学探究：向心力学案 鲁科版必修第二册-鲁科版高一第二册物理学案
第2节 科学探究：向心力
核心素养 物理观念 学科探究 科学思维
1.知道什么是向心力和向心加速度。
2.理解向心力的效果、来源，并会分析向心力。
3.掌握向心力、向心加速度的公式并会相关的计算。
影响向心力大小的因素。
不同情况下向心力的来源。
知识点一 向心力
[观图助学]
物体不受外力或者所受合外力是零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动状态，那么是什么力使汽车运动方向发生了改变，又是什么力让“水流星”做圆周运动呢？这些力有什么特点？
1.定义
做圆周运动的物体一定受到指向圆心的力的作用，这个力称为向心力。
2.方向
始终指向圆心，总是与运动方向垂直。
3.作用效果
向心力只改变速度方向，不改变速度大小。
4.来源
向心力可能是弹力、重力、摩擦力也可能是某几个力的合力或某一个力的分力。 [思考判断]
(1)向心力是根据作用效果命名的。(√)
(2)向心力既可以改变速度的方向，又可以改变速度的大小。(×)
(3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力。(√)
物体做圆周运动时，需要有指向圆心的力用于改变物体的运动方向。
向心力始终指向圆心，所以向心力不可能是恒力。
向心力始终与速度垂直，向心力不做功。
小球做圆周运动的向心力可以说是重力与弹力的合力，也可以说是弹力沿半径方向的分力。
知识点二 探究影响向心力大小的因素
1.实验目的
探究影响向心力大小的因素。
2.实验方法
控制变量法。
3.探究过程
(1)m、r相同，改变角速度ω，则ω越大，向心力F就越大。
(2)m、ω相同，改变半径r，则r越大，向心力F就越大。
(3)ω、r相同，改变质量m，则m越大，向心力F就越大。
4.结论
物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。 5.公式
F＝mrω2或F＝mv2r。
[思考判断]
(1)研究某一物理量的大小与多个物理量间的关系时，要采用控制变量法。