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5.4 圆周运动,在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。,思考与讨论,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分。如果以自行车架为参考系，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？,比较三个点在一段时间内通过的圆弧的长短,比较三个点在一段时间内半径转过的角度大小,比较三个点转过一圈所用时间的多少,比较三个点在一段时间内转过的圈数,思考：自行车轮胎上A,B,C三点的运动快慢？,“线速度”阅读提纲,1、线速度的物理意义； 2、线速度的定义式； 3、线速度的方向； 4、什么是匀速圆周运动； 5、匀速圆周运动的“匀速”和匀速直线运动的“匀速”一样吗？,描述圆周运动快慢的物理量,1、物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。,2、定义：物体做圆周运动通过的弧长 s和所用时间 t 的比值叫做线速度。,3、大小：,线速度,4、单位：m/s,s,A,B,o,s,思考： s是位移还是路程？ 线速度v是平均值还是瞬时值？,注：s是弧长并非位移，当t 很小很小时（趋近零），弧长s就等于物体的位移l，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。,5、方向：质点在圆周某点的线速度方向 沿圆周上该点的切线方向。,6、矢量性：矢量,l,o,o,匀速圆周运动,定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。,匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？,注意：匀速圆周运动是一种变速曲线运动,率,“角速度”阅读提纲,1、角速度的物理意义； 2、角速度的定义式； 3、国际单位制中，角速度的单位。,描述圆周运动快慢的物理量,1、物理意义：描述物体绕圆心转动快慢。,2、定义：物体所在的半径转过圆心角和所用时间t的比值叫做角速度。,3、大小：,角速度,思考：角速度的单位是什么样的呀？,角度制和弧度制,1、角度制： 将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。,2、弧度制：,圆心角的大小可以用弧长和半径的 比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）.,q =,=,思考,对于360周角，用弧度如何表示？,练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？,4、角速度的单位: 弧度/秒 rad/s,分析：（2）质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧度（圆心角）相同这种运动也可以叫做匀速圆周运动。,描述圆周运动快慢的物理量,物体在单位时间所转过的圈数,n,r/s或r/min,描述物体做圆周运动的快慢,物体运动一周所用的时间,物体在单位时间所转过的圈数,T,f,s,Hz,转速,周期,频率,频率越高，转速n越大表明物体运转得越快！,周期越大表明物体运动得越慢！,是周期不变的运动！,是角速度不变的运动！,匀速圆周运动,是频率不变的运动！,是转速不变的运动！,是线速度大小不变的运动！ 但是方向时刻改变的曲线运动,思考与讨论,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。,思考,线速度与角速度的关系？,设物体做半径为r的匀速圆周运动，在t内通过的弧长为s，半径转过的角度为,由数学知识得s= r 由于s= vt，=t 代入上式：,v = r,当V一定时，与r成反比,当一定时，V与r成正比,当r一定时，V与成正比,小结：,思考,线速度、角速度与周期的关系？,设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：,线速度与周期的关系：,角速度与周期的关系：,思考：自行车轮胎上A,B,C三点的运动快慢？,钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_ 若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是_,1:12:720,练习,1）传动装置线速度的关系,a、皮带传动线速度大小相等,b、齿轮传动线速度大小相等,同一传动各轮边缘上线速度大小相同,两个重要的结论,a,b,同一转盘上各点的角速度相同,1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系,A、B、C三点的线速度大小相等,课堂练习,一、描述匀速圆周运动的有关物理量 1线速度 (1)定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=s/t 单位：m/s（s是弧长非位移) (3)物理意义： 2角速度 (1)定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用 时间的比值 (2)公式：/t (3)单位：rads (4)物理意义： 3转速和周期 二、线速度，角速度、周期间的关系 v=r v =2rT =2T,1、曲线运动是一种变速运动,判断下列说法正确的是：,2、一个物体作匀速圆周运动,线速度不变,3、一个物体作匀速圆周运动,角速度大小不变,4、一个物体作匀速圆周运动,线速度大小不变,5、转动物体上的不同点,作匀速圆周运动,同一时刻距圆心远的线速度数值大。,
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