山东省青岛市国开中学高中物理 5.4 圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

四 圆周运动 一 圆周运动 物体的运动轨迹是圆周 或圆周的一部分 的运动叫圆周运动 讨论 可以从哪几个方面描述做圆周运动物体的运动快慢 o o 方法一 比较相同时间内经过的弧长 方法二 比较相同时间内转过的角度 方法三 物体转一圈的时间 方法四 在相同时间内转的圈数 三 描述圆周运动快慢的物理量 1 线速度 o 1 物理意义 描述质点做圆周运动的快慢 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 4 单位 m s 5 方向 线速度方向沿圆周上该点的切线方向 o 如果物体沿着圆周运动 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 分析下图中 a b两点的线速度有什么关系 主动轮通过皮带 链条 齿轮等带动从动轮的过程中 由于不打滑 皮带 齿轮及两轮边缘上各点的线速度大小相等 2 角速度 a b o 1 物理意义 描述质点做圆周运动的快慢 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 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 5 矢量 但方向不变 线速度和角速度有什么联系 a b o 同一转轴的轮上各点的角速度有什么关系 同一转轴的轮上各点的角速度相同 三 周期 频率 转速 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 匀速圆周运动的几个物理量之间的关系 例与练 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 例与练 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 线速度与半径成正比b 半径一定 角速度与线速度成反比c 半径一定 角速度与线速度成正比d 线速度一定 角速度与半径成反比 提示 cd 链轮 飞轮 后轮 传动装置的实际例子 题型一 圆周运动的传动装置问题 c b a 1 a b的线速度相同 2 b c的角速度相同 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 题型一 圆周运动的传动装置问题 题型一 圆周运动的传动装置问题 变 如图所示为一种 滚轮 平盘无极变速器 的示意图 它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成 由于摩擦的作用 当平盘转动时 滚轮就会跟随转动 如果认为滚轮不 会打滑 那么主动轴转速n1 从动轴转速n2 滚轮半径r以及滚轮距离主动轴中心的距离x之间的关系是 a 例 如图所示 直径为d的纸制圆筒 正以角速度 绕轴o匀速转动 现使枪口对准圆筒 使子弹沿直径穿过 若子弹在圆筒上留下a b两弹孔 已知ao与ob夹角为 则子弹的速度为 注意 周期性 题型二 圆周运动的周期性问题 变1 如图所示 圆桶底面半径为r 在顶部有个入口a 在a的正下方h处有个出口b 在a处沿切线方向有一个光滑斜槽 一个小球恰能沿水平方向进入入口a后 沿光滑桶壁运动 要使小球由自由出口b飞出桶外 则小球进入a的速度v必须满足什么条件 解析 小球在水平方向做匀速圆周运动 在竖直方向做自由落体运动 小从a运动到b的时间为 小球在水平方向以速度v做匀速圆周运动 设它从a到b共运动了n圈 则vt n 2 r n 1 2 3 联立两式 解得 v n 1 2 3 即小球进入a时速度v所必须满足的条件 1 2 假设两小球绕同一圆心做圆周运动 且w1 w2 若某时刻相距最近 问再经过多少时间又会相距最近 经过多少时间会相距最远 课堂小结 1 描述圆周运动快慢的物理量v w t f n 2 题型一 传动装置的