4 圆周运动.ppt

4圆周运动 时钟是我们生活中不可或缺的生活工具 时针和分针的尖端做什么运动 哪个针转动得快 你是根据什么比较的 自行车的轮盘 飞轮 后轮上的质点 这些点运动得一样快吗 2 理解什么是线速度 角速度和周期 1 知道什么是匀速圆周运动 知道比较圆周运动快慢的方法 3 掌握线速度 角速度及周期之间的关系 难点 重点 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 探究一 什么是圆周运动 圆周运动特征 质点的轨迹是圆周 圆弧 具有周期性 圆周运动有什么特点 讨论 如何描述自行车的链轮 飞轮和后轮运动快慢 探究二 怎样描述圆周运动的快慢 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的多少 比较圆周运动快慢的方法 要完整地描述物体做圆周运动的快慢 仅仅从角度方面或仅仅从路程方面来考虑都是不全面的 必须综合以上两个方面考虑 1 物理意义 描述质点沿圆周运动的快慢 矢量 探究三 圆周运动的线速度 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 线速度大小 4 单位 m s l是弧长还是位移 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 5 线速度方向 质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向 结合曲线运动知识 你知道圆周运动的线速度方向吗 任取两段相等的时间 比较通过的圆弧长度 6 匀速圆周运动 任意相等时间内通过的圆弧长度相等 1 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 匀速圆周运动的 匀速 同 匀速直线运动 的 匀速 一样吗 2 匀速圆周运动的特点 o 注意匀速圆周运动是一种变速曲线运动 速度方向在变化 速度方向有什么特点 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的圆心角 和所用时间 t的比值叫做角速度 3 大小 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 探究四 匀速圆周运动的角速度 探究五 匀速圆周运动的周期 频率和转速 2 频率f 做匀速圆周运动的物体1秒内沿圆周运动的周数 单位 赫或Hz 3 转速n 物体单位时间内转过的圈数 单位 转 秒 r s 转 分 r min 1 周期T 做匀速圆周运动的物体转过一周所用的时间 单位 秒 频率的物理意义是什么 4 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 你能根据三者的定义推导出它们之间的关系吗 拓展思考1 转速与角速度之间有怎样的关系 可以用什么表达式来表示 当n的单位是r s时 当n的单位是r min时 角速度 周期 频率 转速 描述匀速圆周运动的各个物理量有哪些是恒定的 拓展思考2 探究六 线速度与角速度的关系 请观察并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 探究六 线速度与角速度的关系 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 拓展思考 关于v r的讨论 根据上面的公式 得出速度v与角速度 成正比 你同意这种说法吗 请说出你的理由 归纳总结1 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 同一传动带各轮边缘上线速度相同 归纳总结2 两个重要的结论 两红点处角速度有什么关系 提示 同轴转动轮上各点的角速度相等 同一轮上各点的角速度相同 2 同一轮上各点的角速度关系 拓展思考 地球上的物体随着地球一起绕地轴自转 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 对点训练 如图所示的传动装置中 B C两轮固定在一起绕同一轴转动 A B两轮用皮带传动 三轮半径关系是rA rC 2rB 若皮带不打滑 求A B C轮边缘的a b c三点的角速度之比和线速度之比 解析 A B两轮通过皮带传动 皮带不打滑 则A B两轮边缘的线速度大小相等 即va vb 或va vb 1 1 由v r得 a b rB rA 1 2 B C两轮固定在一起绕同一轴转动 则B C两轮的角速度相同 即 b c 或 b c 1 1 由v r得vb vc rB rC 1 2 由 得 a b c 1 2 2由 得va vb vc 1 1 2 解题关键 解这类题时要注意抓住传动装置的特点 1 同轴传动的是角速度相等 皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等 2 注意运用v r找联系 这里用到了哪种物理思想 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 2 多选 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 ABD 3 机械手表的时针 分针 秒针的角速度之比为 A 1 60 360B 1 12 360C 1 12 720D 1 60 7200 C 互动探究 时针和分针相邻两次两次重合需要经过多长时间 是一个小时吗 D 解题关键 1 两地都在北半球但维度不同2 两物体随地球自转 角速度相同 4 甲 乙两个物体分别放在广州和北京 它们随地球一起转动时 下面说法正确的是 A 甲的线速度大 乙的角速度小B 甲的线速度大 乙的角速度大C 甲和乙的线