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第二章圆周运动;①物理观念:会用线速度、角速度、周期描述圆周运动,知道向心加速度的内涵;能分析匀速圆周运动的向心力;能用向心力及向心加速度等解释生产、生活中的离心现象及其产生的原因.具有与匀速圆周运动相关的运动及相互作用的观念.;③科学探究:能完成“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”等物理实验;能分析物理现象,提出可探究的物理问题;能在他人帮助下采用控制变量的方法设计相关的探究方案,解决问题;能通过向心力演示仪等器材获得证据;能分析归纳实验信息、形成与实验目的相关的结论,做出解释;能撰写比较完整的实验报告,在报告中能呈现设计的实验步骤、实验表格、分析过程及实验结论,能根据实验报告进行交流.
④科学态度与责任:通过对影响向心力大小因素的探究,认识到物理学研究依赖于实验器材的改进与创新;有主动将所学知识应用于日常生活的意识;能在合作中坚持自己的观点,也能尊重他人;能体会物理学的技术应用对日常生活的影响.;本章重点①描述圆周运动的物理量;②向心力与向心加速度;③生活中的圆周运动问题.
本章难点①向心力来源分析;②竖直平面内的圆周运动;③圆周运动中的临界问题;④生活中离心运动的分析.
;第一节匀速圆周运动;学习目标;知识导图;课前·自主预习;1.线速度
(1)定义:在一段很短的时间内,物体做圆周运动通过的________与所用________之比,v=__________.
(2)意义:描述物体做圆周________的快慢.
(3)方向:物体做圆周运动时该点的______方向.
2.匀速圆周运动
(1)定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小____________.
(2)性质:线速度的方向是时刻______的,所以是一种_____运动.
;
【答案】不是,速度方向不断变化.Δl表示通过的弧长,不是位移.但当Δt→0时,Δl等于物体在Δt内的位移Δs的大小.;1.角速度
(1)定义:做圆周运动的物体,半径转过的________与所用________之比.
(2)定义式:ω=____________.
(3)单位:____________,符号为________.
(4)物理意义:描述做圆周运动的物体绕圆心______快慢的物理量.
;2.周期
做匀速圆周运动的物体,运动________所用的时间,用T表示,单位是________.
3.转速
物体转动的________与所用时间之比,常用符号n表示.单位为转每秒(r/s)或转每分(r/min).
;(多选)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.匀速圆周运动的线速度不变
D.匀速圆周运动的角速度不变
【答案】BD
【解析】匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,故A、C错误,B正确;匀速圆周运动中角速度是不变的,故D正确.
;线速度、角速度和周期的关系;自行车大齿轮和小齿轮是链条传动,两齿轮转动的角速度是否相同?
【答案】不相同.因为线速度大小相同,但半径不同,故角速度不同.
;课堂·重难探究;1.线速度、角速度、周期、转速都是用来描述质点做圆周运动快慢的,但它们描述的角度不同.
(1)线速度v描述质点运动的快慢.
(2)角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢.
;2.圆周运动中的各物理量;3.线速度与角速度的关系式v=ωr
(1)公式中各量间的关系.
①当半径r一定时,线速度v与角速度ω成正比.
②当角速度ω一定时,线速度v与半径r成正比.
③当线速度v一定时,角速度ω与半径r成反比.
(2)各量之间的关系对应图像如图所示.
;例1(2023年肇庆一中期中)如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具.当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时,陀螺上的B、C两点的周期(TB和TC)、角速度(ωB和ωC)、线速度(vB和vC)的关系正确的是 ()
A.TB=TC,vBvC
B.TB=TC,vBvC
C.ωB=ωC,vB=vC
D.TBTC,vBvC
;【答案】B
【解析】由于是共轴转动,所以B、C两点的角速度相等,则有ωB=ωC,则转动周期相等,即TB=TC.由于C的半径大于B的半径,所以根据v=rω,知C的线速度大于B的线速度,即vBvC,故A、C、D错误,B正确.
;变式1A、B分别是地球上的两个物体,A在北纬某城市,B在赤道上某地,如图所示.当它们随地球自转时,角速度分别是ωA、ωB,线速度大小分别是vA、vB.下列说法正确的是 ()
A.ωA=ωB,vAvB
B.ωA=ωB,vAvB
C.ωAωB,vA=vB
D.ωAωB,vAvB
;【答案】A
;常见的传动装置;例2如图所示为一自行车的局部结构示意图,设连接脚踏板的连杆长为L1,由脚踏板带动半径为r1的大轮盘(牙盘),通过链条与半
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