高中物理 5.4圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

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 观察 1 知道什么是匀速圆周运动 2 理解什么是线速度 角速度和周期 3 理解线速度 角速度和周期之间的关系 学习目标 自行车的大齿轮 小齿轮 后轮中的质点都在做圆周运动 哪些点运动得更快些 思考与讨论 思考 两物体均做圆周运动 怎样比较它们运动的快慢 比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 比较物体在一段时间内半径转过的角度 比较物体转过一圈所用时间 比较物体在一段时间内转过的圈数 描述圆周运动快慢的物理量 1 物理意义 描述质点沿圆周运动的快慢 2 定义 质点做圆周运动通过的弧长 s和所用时间 t的比值叫做线速度的大小 3 大小 线速度 4 单位 m s 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 s是弧长并非位移 当 t趋近零时 弧长 s就等于物体的位移 式中的v 就是直线运动中学过的瞬时速度 矢量 s t 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 率速 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加速曲线运动 加速度方向在变化 描述圆周运动快慢的物理量 1 物理意义 描述质点沿圆周运动运动的快慢程度的物理量 2 定义 质点所在的半径转过圆心角 与所用时间 t的比值叫做角速度 3 大小 角速度 4 单位 弧度 秒rad s或s 1 采用弧度制 说明 匀速圆周运动是角速度不变的运动 角度制和弧度制 2 弧度制 相当于将圆周等分成2 等份 每一等份对应的圆心角大小为1弧度 o A B r l 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 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 练习 1800对应多少弧度 900对应多少弧度 3 角速度的单位 弧度 秒rad s或s 1 做匀速圆周运动的物体 如果转过一周所用的时间越少 那么就表示运动得越快 周期 T 表示运动一周所用的时间 匀速圆周运动是周期不变的运动 描述圆周运动快慢的物理量 周期的倒数叫频率 表示一秒内转过的圈数 频率 频率越高表明物体运转得越快 描述圆周运动快慢的物理量 单位时间内转过的圈数叫转速 转速 n 转速n越大表明物体运动得越快 描述圆周运动快慢的物理量 描述圆周运动快慢的物理量 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 T s Hz或s 1 物体在单位时间所转过的圈数 f 物体在单位时间所转过的圈数 匀速圆周运动是周期 频率 转速都不变的运动 1 做匀速圆周运动的物体 线速度不变 时刻在变 线速度是 恒量或变量 匀速圆周运动的性质是 匀速的含义是 大小 方向 变量 变加速曲线运动 线速度的大小不变 练习 2 对于做匀速圆周运动的物体 下列说法正确的是 A 相等的时间里通过的路程相等B 相等的时间里通过的弧长相等C 相等的时间里发生的位移相同D 相等的时间里转过的角度相等E 相等的时间里平均速度相同 ABD 练习 练习 3 自行车车轮转速为120r min 车轮半径为35cm 则自行车车轮的周期 角速度是多少 前进的速度多大 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 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 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 1 传动装置线速度的关系 a 皮带传动 线速度相等 b 齿轮传动 线速度相等 同一传动各轮边缘上线速度相等 两个重要的结论 2 同轴转动轮上各点的角速度关系 同轴转动轮上各点的角速度相等 对自行车三轮转动的描述 C B A 1 A B的线速度相同 2 B C的角速度相同 3 B比A角速度大 4 C比B线速度大 小结 1 圆周运动的概念 3 匀速圆周运动的特点及性质 2 描述圆周运动的几个物理量及其关系 4 两个重要的结论 v r 1 同一传动各轮边缘上线速度相等 2 同轴转动轮上各点的角速度相等 1 线速度大小不变 方向时刻变化 是变速运动 2 速率 角速度 周期 频率 转速都不变 1 关于物体做匀速圆周运动的速度 下列说法中正确的是 A 速度的大小和方向都不变B 速度的大小和方向都改变C 速度的大小改变 方向不变D 速度的大小不变 方向改变 匀速圆周运动速度大小 速率 不变 速度方向不断变化 D 练习 2 关于匀速圆周运动的角速度和线速度 下列说法正确的是 A 半径一定 角速度与线速度成反比B 半径一定 角速度与线速度成正比C 线速度一定 角速度与半径成正比D 角速度一定 线速度与半径成反比 提示 B 练习 3 做匀速圆周运动的物体 10s内沿半径为20m的圆周运动的弧长为100m 求 1 线速度 2 角速度 3 周期 练习 练习 4 如图所示装置中 三个轮的半径分别为r 2r 4r b点到圆心的距离为r 求图中a b c d各点的线速度之比 角速度之比 同一轮上各点的角速度 周期 转速 都相同 通过皮带传动的两轮与皮带接触的边缘上各点的线速度大小相等 提示