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1、1圆周运动圆周运动2核心素养目标核心素养目标物理观念物理观念圆圆周周运运动动、匀匀速速圆圆周周运运动动、线线速速度度、角角速速度度、周周期期、频频率率、转转速速、同同轴轴传传动动、皮皮带带传传动动、链链条条传传动动，掌掌握握线线速速度和角速度的关系。度和角速度的关系。科学思维科学思维结结合合生生产产中中常常见见的的圆圆周周运运动动模模型型，对对各各物物理理量量的的意意义义进进一步理解。一步理解。科学态度与责任科学态度与责任要善于观察和分析生活中不同运动的特点。要善于观察和分析生活中不同运动的特点。3知识点一线速度知识点一线速度观图助学观图助学(1)在上面在上面这些日常生活些日常生活实例中物体的
2、运例中物体的运动有什么共同点？有什么共同点？(2)如何比如何比较秒秒针、分、分针、时针的运的运动快慢？快慢？41.线速度线速度(1)定定义义：如如图图所所示示，物物体体沿沿圆圆弧弧由由M向向N运运动动，弧弧长长s与与时时间间t之之比比反反映映了了物物体体在在A点点附附近近运运动动的的_，如如果果t非非常常非非常常小小，_就就可可以以表表示示物物体体在在A点点时时运运动动的的_，通通常把它称为线速度的大小。常把它称为线速度的大小。快慢快慢快慢快慢52.匀速圆周运动匀速圆周运动如如果果物物体体沿沿着着圆圆周周运运动动，并并且且线线速速度度的的大大小小处处处处_，这这种种运运动动叫叫作作匀速圆周运动
3、。匀速圆周运动。思考判断思考判断相等相等6摩天摩天轮、电风扇扇叶、扇扇叶、钟表表表表针的运的运动都是都是圆周运周运动，共同点是运，共同点是运动轨迹都是迹都是圆周。周。上一章曾上一章曾讲到曲到曲线运运动速度的方向与速度的方向与轨迹相切，迹相切，这里的里的结论是与前面一致的。是与前面一致的。匀速匀速圆周运周运动中的中的“匀速匀速”指的是指的是线速度的大小速度的大小(速率速率)不不变。7知识点二角速度知识点二角速度1.定定义义：如如图图所所示示，物物体体在在t时时间间内内由由A运运动动到到B。半半径径OA在在这这段段时时间间内内_与与所所用用时时间间t之之比比叫叫作作角角速速度度，用用符符号号表示。
4、表示。3.单单位位：在在国国际际单单位位制制中中，时时间间的的单单位位是是_，角角的的单单位位是是_，角角速速度度的单位是的单位是_，符号是，符号是_。匀速匀速圆周运周运动是角速度不是角速度不变的运的运动。转过的角转过的角秒秒弧度弧度弧度每秒弧度每秒rad/s8知识点三周期知识点三周期1.周周期期：做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体体，运运动动_所所用用的的_叫叫作作周周期期，用用T表表示示。周周期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同。期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同。2.转转速速：技技术术中中常常用用转转速速来来描描述述物物体体做做圆圆周周运运动动的的快快慢慢。转转速速
5、是是指指物物体体转转动动的的圈圈数数与与所用时间之比，常用符号所用时间之比，常用符号n表示，转速的单位为转每秒表示，转速的单位为转每秒(r/s)，或转每分，或转每分(r/min)。一周一周时间时间9思考判断思考判断(1)物体物体转过的角度越大，的角度越大，则角速度越大。角速度越大。()(2)物体物体转动的越快，的越快，则角速度越大。角速度越大。()(3)钟表的秒表的秒针、分、分针、时针中中时针的角速度最大。的角速度最大。()r/s和和r/min都不是都不是SI制中的制中的单位，运算位，运算时往往要把它往往要把它们换算成弧度每秒。算成弧度每秒。10知识点四线速度与角速度的关系知识点四线速度与角速
6、度的关系1.两者关系：两者关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。2.关系式：关系式：vr。思考判断思考判断(1)线速度越大，角速度一定越大。速度越大，角速度一定越大。()(2)转速越大，周期一定越大。速越大，周期一定越大。()(3)线速度越大，周期不一定越大。速度越大，周期不一定越大。()11线速速度度、角角速速度度、周周期期、转速速都都能能描描述述圆周周运运动的的快快慢慢，但但它它们描描述述的的角角度度不不同同。线速度速度v描述描述质点运点运动的快慢，而角速度的快慢，而角速度、周期、周期T、转速速n描述描述质点点转动
7、的快慢。的快慢。12核心要点一描述圆周运动的物理量及其关系核心要点一描述圆周运动的物理量及其关系闹钟与手表与手表为什么会有上述快慢之争？提出你的看法，什么会有上述快慢之争？提出你的看法，请同学同学进行行讨论。答答案案“闹闹钟钟”和和“手手表表”是是从从不不同同角角度度看看圆圆周周运运动动的的快快慢慢，闹闹钟钟指指的的是是秒秒针针针针尖尖的线速度；手表则指的是秒针转动的角速度。的线速度；手表则指的是秒针转动的角速度。问题探究问题探究13探究归纳探究归纳1.各物理量的比较各物理量的比较142.线速度与角速度的关系式：线速度与角速度的关系式：(1)公式中各量间的关系公式中各量间的关系当半径当半径r一
8、定时，线速度一定时，线速度v与角速度与角速度成正比。成正比。当角速度当角速度一定时，线速度一定时，线速度v与半径与半径r成正比。成正比。当线速度当线速度v一定时，角速度一定时，角速度与半径与半径r成反比。成反比。vr15(2)各量间的关系用图像表示各量间的关系用图像表示16试题案例试题案例例例1(多多选)甲甲、乙乙两两个个做做圆圆周周运运动动的的质质点点，它它们们的的角角速速度度之之比比为为31，线线速速度度之之比比为为23，那么下列说法正确的是，那么下列说法正确的是()A.它们的半径之比为它们的半径之比为29B.它们的半径之比为它们的半径之比为12C.它们的周期之比为它们的周期之比为23D.
9、它们的周期之比为它们的周期之比为13答案答案AD1718针针对对训训练练1(多多选)火火车车以以60m/s的的速速率率转转过过一一段段弯弯道道，某某乘乘客客发发现现放放在在桌桌面面上上的的指指南南针在针在10s内匀速转过了约内匀速转过了约10。在此。在此10s时间内，火车时间内，火车()A.运动路程为运动路程为600mB.加速度为零加速度为零C.角速度约为角速度约为1rad/sD.转弯半径约为转弯半径约为3.4km答案答案AD19核心要点二几种常见的传动装置核心要点二几种常见的传动装置(1)甲甲图为皮皮带传动装置，装置，试分析分析A、B两点的两点的线速度及角速度关系。速度及角速度关系。(2)乙
10、乙图为同同轴传动装置，装置，试分析分析A、C两点的角速度及两点的角速度及线速度关系。速度关系。问题探究问题探究如如图为两种两种传动装置的模型装置的模型图。20答答案案(1)皮皮带带传传动动时时，在在相相同同的的时时间间内内，A、B两两点点通通过过的的弧弧长长相相等等，所所以以两两点点的的线线速速度度大大小小相相同同，又又vr，当当v一一定定时时，角角速速度度与与半半径径成成反反比比，半半径大的角速度小。径大的角速度小。(2)同同轴轴传传动动时时，在在相相同同的的时时间间内内，A、C两两点点转转过过的的角角度度相相等等，所所以以这这两两点点的的角角速速度度相相同同，又又因因为为vr，当当一一定定
11、时时，线线速速度度与与半半径径成成正正比比，半半径径大大的线速度大。的线速度大。21探究归纳探究归纳2223试题案例试题案例 例例2如如图图所所示示，普普通通轮轮椅椅一一般般由由轮轮椅椅架架、车车轮轮、刹刹车车装装置置等等组组成成。车车轮轮有有大大车车轮轮和和小小车车轮轮，大大车车轮轮上上固固定定有有手手轮轮圈圈，手手轮轮圈圈由由患患者者直直接接推推动动。已已知知大大车车轮轮、手手轮轮圈圈、小小车车轮轮的的半半径径之之比比为为981，假假设设轮轮椅椅在在地地面面上上做做直直线线运运动动，手手和和手手轮轮圈圈之之间间、车车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为轮和地面之间都不打滑，当手推手
12、轮圈的角速度为时，小车轮的角速度为时，小车轮的角速度为()24解解析析手手轮圈圈和和大大车轮的的转动角角速速度度相相等等，都都等等于于，大大车轮、小小车轮和和地地面面之之间不不打打滑滑，则大大车轮与与小小车轮的的线速速度度大大小小相相等等，若若小小车轮的的半半径径是是r，则有有v9rr，小，小车轮的角速度的角速度为9，选项D正确。正确。答案答案D2526针针对对训训练练2(2018德德州州高高一一检检测测)(多多选)如如图图所所示示，在在风风力力发发电电机机的的叶叶片片上上有有A、B、C三三点点，其其中中A、C在在叶叶片片的的端端点点，B在在叶叶片片的的中中点点。当叶片转动时，这三点当叶片转动
13、时，这三点()A.线速度大小都相等线速度大小都相等B.线速度方向都相同线速度方向都相同C.角速度大小都相等角速度大小都相等D.周期都相等周期都相等解解析析首首先先A、B、C属属于于同同轴转动，故故他他们的的角角速速度度、周周期期都都相相等等，故故C、D正正确确；由由vr知知，它它们的的半半径径r不不相相等等，故故线速速度度的的大大小小不不相相等等，故故A错误；由由于于是是做做圆周运周运动，故，故线速度的方向沿切速度的方向沿切线方向，故方向，故B错误。答案答案CD27A.该车可变换两种不同挡位该车可变换两种不同挡位B.该车可变换四种不同挡位该车可变换四种不同挡位C.当当A轮与轮与D轮组合时，两轮角速度之比轮组合时，两轮角速度之比AD14D.当当A轮与轮与D轮组合时，两轮角速度之比轮组合时，两轮角速度之比AD41针针对对训训练练3(多多选)变变速速自自行行车车靠靠变变换换齿齿轮轮组组合合来来改改变变行行驶驶速速度度，如如图图是是某某一一变变速速车车齿齿轮轮转转动动结结构构示示意意图图，图图中中A轮轮有有48齿齿，B轮轮有有42齿，齿，C轮有轮有18齿，齿，D轮有轮有12齿，则齿，则()28答案答案BC29本节内容结束