資源簡介

6.1圓周運動
學習目標
1.理解勻速圓周運動的概念和特點。
2.理解線速度、角速度、轉速、周期等概念，會會對它們進行定量計算。
3.知道線速度與角速度的關系，知道線速度與周期，角速度與周期的關系。
【自主學習·合作交流】任務一、識別圓周運動
思考：如圖所示，A、B為自行車車輪輻條上的兩點，當它們隨輪一起轉動時：
(1)A、B兩點各做什么運動？再舉一些這樣運動的例子。
(2)A、B兩點哪個轉動得快？你是如何比較的？
總結：運動軌跡為 的機械運動，稱為圓周運動。圓周運動為曲線運動，故一定是變速運動。
【合作學習·難點探究】任務二、描述圓周運動
1．線速度：做圓周運動的物體，通過的 與所用時間的比值叫作線速度的大小。用v表示。
v＝，
總結：
(1)方向：線速度是矢量，物體經過圓周上某點時的線速度方向就是圓周上該點的 方向。
(2)物理意義：線速度是描述物體做圓周運動快慢的物理量，當Δt很小時，其物理意義與 相同。
(3)勻速圓周運動：如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫作勻速圓周運動。
[注意]　勻速圓周運動是線速度大小不變的曲線運動，它的線速度方向時刻在變化，因而勻速圓周運動不是勻速運動，嚴格地說，應該將其稱為勻速率圓周運動。
角速度
定義：如圖所示，物體在Δt時間內由A運動到B。半徑OA在這段時間內轉過的角Δθ與所用時間Δt之比叫作角速度，用符號ω表示。
表達式：ω＝ 。
國際單位：弧度每秒，符號 。
【注意】：角速度是描述物體繞圓心轉動快慢的物理量。勻速圓周運動是 的圓周運動。
線速度和角速度關系
在圓周運動中，線速度大小等于 。
表達式：v＝ωr。
周期、轉速
定義：
總結：（1）周期T：做勻速圓周運動的物體，運動一周所用的時間
（2）轉速n：物體轉動的 與所用時間之比．單位： 或 ．
（3）周期和轉速的關系：T＝(n的單位為r/s時)．
【例1】一個小孩坐在游樂場的旋轉木馬上，繞中心軸在水平面內做勻速圓周運動，圓周的半徑為4.0米，當他的線速度為2.0米/秒時，他做勻速圓周運動的角速度是多少？周期是多少？
【針對訓練】如圖所示，靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉動，a是位于赤道上的一點，b是位于北緯30°的一點，則下列說法正確的是(　　)
A．a、b兩點的運動周期相同
B．a、b兩點的角速度是不同的
C．a、b兩點的線速度大小相同
D．a、b兩點線速度大小之比為2∶
任務三、明確傳動裝置中各量的關系
1、三種傳動---同軸傳動 2、皮帶和齒輪傳動
關系：屬于皮帶傳動或齒輪傳動，則輪子邊緣各點線速度大小相等；若屬于同軸傳動，則輪上各點的角速度相等。
【例2】如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起同軸轉動，A、B兩輪用皮帶傳動，三個輪的半徑關系是rA＝rC＝2rB。若皮帶不打滑，求A、B、C三輪邊緣上a、b、c三點的角速度之比和線速度之比。
【針對訓練】2、如圖所示，普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置等組成。車輪有大車輪和小車輪，大車輪上固定有手輪圈，手輪圈由患者直接推動。已知大車輪、手輪圈、小車輪的半徑之比為9∶8∶1，假設輪椅在地面上做直線運動，手和手輪圈之間、車輪和地面之間都不打滑，當手推手輪圈的角速度為ω時，小車輪的角速度為(　　)
A．ω 　　　B．ω　　　C．ω　　　D．9ω
【達標訓練·限時檢測】
1．對于做勻速圓周運動的物體,下面說法正確的是（ ）
A．相等的時間里通過的路程相等 B．相等的時間里通過的弧長相等
C．相等的時間里通過的位移相等 D．相等的時間里通過的角度相等
2．做勻速圓周運動的物體，下列不變的物理量是 （ ）
A．速度 B．速率 C．角速度 D．周期
3．一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（　　）
A．軌道半徑越大線速度越大 B．軌道半徑越大線速度越小
C．軌道半徑越大周期越大 D．軌道半徑越大周期越小
4．正常走動的鐘表，其時針和分針都在做勻速轉動，下列關系中正確的有（ ）
時針和分針角速度相同 B．分針角速度是時針角速度的12倍
C．時針和分針的周期相同 D. 分針的周期是時針周期的12倍
5.如圖所示是一個玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三個點．當陀螺繞垂直于水平地面的軸線以角速度ω穩定旋轉時，下列表述正確的是(　　)
A．a、b和c三點的線速度大小相等 B．a、b和c三點的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大D．c的線速度比a、b的大

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