高中物理 第四节 圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

物理 必修2 人教版 第五章曲线运动第四节圆周运动 栏目链接 情景切入 地球绕着太阳公转 钟表上秒针的端点也绕着轴转动 所做的运动都可以认为是匀速圆周运动 有一天他们俩突然争论起谁快谁慢的问题 地球不屑地说 我一秒钟运动30千米 你一秒钟才运动几毫米 怎么跟我比 秒针也毫不示弱 我一分钟就可以绕轴转一圈 你一年才转一圈 我就是比你转得快 两人你一言我一语谁也说服不了谁 那么到底谁说的更有道理呢 栏目链接 栏目链接 课标点击 栏目链接 栏目链接 栏目链接 课前导读 一 线速度 1 圆周运动 物体沿着 的运动称为圆周运动 圆周运动的轨迹为一圆弧 故圆周运动为曲线运动 所以一定是 运动 2 线速度的概念 做圆周运动的物体 通过的弧长与所用时间的 叫做线速度 栏目链接 圆周 变速 比值 课前导读 3 线速度的特点 1 意义 线速度是描述物体做圆周运动 的物理量 其物理意义与瞬时速度的相同 2 大小 线速度的大小用公式v 来计算 s是在时间 t内通过的弧长 线速度的单位是 栏目链接 快慢 m s 课前导读 3 方向 线速度是矢量 线速度的方向就是圆周上该点的 4 匀速圆周运动 1 定义 如果物体沿着圆周运动 并且 处处相等 这种运动叫做匀速圆周运动 2 运动性质 由于匀速圆周运动的线速度方向时刻都在改变 所以匀速圆周运动是一种 运动 栏目链接 切线方向 线速度的大小 变速曲线 课前导读 1 角速度 1 定义 在匀速圆周运动中 连接物体与圆心的半径所转过的 与所用 的比值 2 物理含义 描述质点转过 的快慢 3 大小 单位 rad s或rad s 1 4 匀速圆周运动是角速度 的运动 二 角速度 周期 频率 栏目链接 角度 时间 圆心角 弧度 秒 不变 课前导读 2 周期和频率 1 周期 做圆周运动的物体运动 所用的时间 2 频率 做圆周运动的物体在1秒钟内运动的 3 频率与周期的关系 f 3 转速 物体单位时间内转过的 通常用n表示 单位 转每秒 r s 栏目链接 一周 圈数 圈数 课前导读 4 线速度 角速度和周期的关系 1 线速度和周期的关系 v 2 角速度和周期的关系 3 线速度和角速度的关系 v 栏目链接 栏目链接 问题探究 问题一试比较线速度和角速度 栏目链接 问题探究 栏目链接 v r中有一个不变时 其他两个变量的变化关系 1 当r一定时 v 如转动飞轮边缘质点的运动 当飞轮转速n增大时 角速度 2 n也增大 故线速度v r也相应增大 反之亦然 2 当 一定时 v r 如地球自转时 不同纬度的地面质点做圆周运动的半径不同 但地面各质点随地球自转的角速度 均相等 则线速度大小不等 质点做圆周运动所在圆的半径越大 线速度也越大 反之亦然 问题探究 栏目链接 问题探究 栏目链接 尝试应用 1 关于匀速圆周运动 下列说法不正确的是 a 匀速圆周运动是变速运动b 匀速圆周运动的速率不变c 任意相等时间内通过的位移相等d 任意相等时间内通过的路程相等 c 知识解惑 问题二传动问题中v t与r的关系是怎样的 栏目链接 知识解惑 栏目链接 知识解惑 栏目链接 知识解惑 栏目链接 名师提示 皮带带动 齿轮啮合 链条传动 三种传动的共同特点是传动过程中若皮带 齿轮 链条不打滑 则皮带上各点及两轮边缘上的每一点 线速度的大小相等 问题探究 2 如图所示的装置中 已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍 a点和b点分别在两轮边缘 c点离大轮轴距等于小轮半径 如果不打滑 则它们的线速度之比va vb vc为 a 1 3 3b 1 3 1c 3 3 1d 3 1 3 尝试应用 c 栏目链接 栏目链接 知识解惑 题型1描述圆周运动的物理量 例1如图所示 圆环以直径ab为轴匀速转动 已知其半径为0 5m 周期为4s 求环上p点和q点的角速度和线速度 栏目链接 知识解惑 栏目链接 p q 1 57rad svp 0 39m svq 0 68m s 知识解惑 名师归纳 明确圆周运动中各物理量间的关系 是分析圆周运动问题的基础 栏目链接 知识解惑 变式应用 栏目链接 1 双选 质点做匀速圆周运动 则 a 在任何相等的时间里 质点的位移都相等b 在任何相等的时间里 质点通过的路程都相等c 在任何相等的时间里 质点运动的平均速度都相同d 在任何相等的时间里 连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 bd 知识解惑 题型2传动装置中各物理量间的关系 例2如右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 三轮半径的关系是ra rc 2rb 若皮带不打滑 求a b c三轮边缘的a b c三点的角速度之比和线速度之比 栏目链接 知识解惑 栏目链接 a b两轮通过皮带传动 皮带不打滑 则a b两轮边缘上各点的线速度大小相等 即va vb或vavb 11 由v r得 a b rbra 12 b c两轮固定在一起绕同一轴转动 则b c两轮上各点的角速度相同 即 b c或 b c 11 由v r得vbvc rbrc 12 知识解惑 栏目链接 a b c 122vavbvc 112 由 两式得 a b c 122由 两式得vavbvc 112 知识解惑 名师归纳 解决这类问题时要注意抓住传动装置的特点 同轴转动时两轮的角速度相等 皮带传动 不打滑 时两轮边缘的线速度大小相等 求解时注意运用v r找出联系 栏目链接 知识解惑 变式应用 2 如图所示皮带传动装置 皮带轮o1和o2上的三点a b和c o1a o2c r o2b 2r 则皮带轮转动时 皮带传动时不打滑 关于a b c三质点的运动情况是 栏目链接 a va vb vb vcb a b vb vcc va vb b cd cvc a 知识解惑 例3示 直径为d的纸制圆筒以角速度 绕垂直纸面的轴o匀速转动 图示为截面 从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒 若子弹在圆筒旋转不到半周时 在圆周上留下a b两个弹孔 已知ao与bo夹角为 求子弹的速度 栏目链接 题型3与其他运动相结合 知识解惑 栏目链接 知识解惑 栏目链接 名师归纳 有些题目会涉及圆周运动 直线运动和平抛运动等不同的运动 不同运动规律在解决同一问题时 必然有一个物理量起桥梁作用 将两种不同运动联系起来 这一物理量常常是 时间 通常会涉及由圆周运动引起的多解