高一物理圆周运动优秀ppt课件 (3).ppt

曲线运动 匀速圆周运动 如摩天轮上游客的运动 针尖的运动 钟摆的运动 日出日落的运动 风扇扇叶的运动 漂浮在水面的落叶随水波上下的运动等 机械运动有很多类型 有一类运动是运动过程不断重复进行的 请举几个这样运动的例子 物体经过某一时间 其运动状态 位置 速度及加速度 完全重复的运动 周期运动 物体运动完全重复一次的时间叫周期 例如秒针针尖的运动就是周期运动 其周期为60秒 请大家举几个周期运动的例子 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 自行车的轮盘 飞轮 后轮中的质点都在做圆周运动 哪些点运动得更快些 思考 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大小 比较物体转过一圈所用时间的多少 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 l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 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 l是弧长并非位移 当 t很小很小时 趋近零 弧长 l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 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 匀速圆周运动中的 匀速 指速度不变吗 10 如果质点作匀速圆周运动 质点一定要受到一个始终指向圆心的力作用 这个力叫做向心力 是根据力的效果命名的 这个向心力不断改变质点运动方向 并且始终沿着半径指向圆心 匀速圆周运动是变速运动 质点做匀速圆周运动时 合外力指向圆心 物体为什么能做匀圆周运动 速 11 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 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 12 曲线运动 曲线运动 物体运动轨迹是曲线的运动 做曲线运动的物体 其速度方向就是物体所在曲线位置的切线方向 物体做曲线运动的条件 物体受到的合外力方向与物体运动方向不在一条直线上 描述圆周运动快慢的物理量 1 物理意义 描述质点转过圆心角的快慢 2 定义 质点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 4 单位 rad s 采用弧度制 说明 匀速圆周运动是角速度不变的运动 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或s 1 转速 周期 频率 频率越高表明物体运转得越快 转速n越大表明物体运动得越快 描述匀速圆周运动快慢的物理量 3 转速 n 单位 转 秒 r s 或转 分 r min 4 周期 T单位 s 5 频率 f单位 Hz或s 1 匀速圆周运动是周期不变的运动 匀速圆周运动是角速度不变的运动 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 变速曲线运动 线速度的大小不变 小试身手 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 l 半径转过的角度为 由数学知识得 l 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 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 某钟表上秒针 分针的长度比为d1 d2 1 2 求 A 秒针 分针转动的角速度之比是 B 秒针 分针尖端的线速度之比是 30 1 60 1 自行车车轮每分钟转120周 车轮半径为35cm 则自行车前进的速度多大 一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r min 则可知转子匀速转动时 周期为 s 角速度 23 1 叫周期 用字母表示 单位是 2 叫频率 用字母表示 单位是 3 叫转速 用字母表示 单位是 1 周期 频率和转速 做匀速圆周运动的物体 沿圆周运动一周所用的时间 T S 做匀速圆周运动的物体在1S内完成圆周运动的周数 f HZ 转动的物体在单位时间内转过的周数 n r s 24 4 线速度 角速度 周期之间的关系 一物体做半径为R的匀速圆周运动1 它运动一周所用的时间叫 用T表示 它在周期T内转过的弧长为 由此可知它的线速度为 2 一个周期T内转过的角度为 物体的角速度为 1 定性关系描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度 角速度 周期和频率 转速 分别用符号v T f n表示 线速度 角速度越大 周期越小 频率 转速越高 表明运动得越快 在匀速圆周运动中 角速度 周期和频率均是不变的 线速度的大小不变 方向时刻改变 V T的关系 周期 2 R 2 R T 2 2 T 25 2 数量关系 讨论 1 当v一定时 与R成反比2 当 一定时 v与R成正比3 当R一定时 v与 成正比 T 1 f 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同 两个重要的结论 2 同一轮上各点的角速度关系 同一轮上各点的角速度相同 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 C比A角速度小 4 C比A B线速度小 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 思考 地球上的物体随着地球一起饶地轴自转 地球上不同纬度的物体的周期一样吗 角速度一样吗 线速度大小一样吗 地球半径R 6 4 106m 地球赤道上的物体A随地球自转的周期 角速度和线速度各是多大 若OB与OA成300则B物体的周期 角速度和线速度各是多大 思考练习 32 四 自行车传动类实例 角速度与线速度的关系 如图所示 为自行车链条的传动装置 A B C分别是踏脚板 大轮与小轮边缘上的一点 踏脚板 大轮与小轮的半径之比为3 2 1 则A B C三点的线速度之比vA vB vC 角速度之比 A B C 3 2 2 1 1 2 33 二 角速度与线速度的关系 如图所示的传动装置中 已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍A B分别在边缘接触 形成摩擦转动 接触点无打滑现象 B为主动轮 B转动时边缘的线速度为v 角速度为 试求 1 两轮转动周期之比 2 A轮边缘的线速度 3 A轮的角速度 34 二 角速度与线速度的关系 A B两轮边缘的线速度一致 vA vB 解 vA v TA TB 3 1 35 巩固训练 1 做匀速圆周运动的物体线速度的不变 时刻在变 所以线速度是 填恒量或变量 所以匀速圆周运动中 匀速的含义是 2 对于做匀速圆