高中物理必修2圆周运动课件.ppt

第五章曲线运动 5 5圆周运动 这些物体的运动轨迹有什么特点 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 5 4圆周运动 第五章曲线运动 一 定义 质点轨迹是圆周的运动叫圆周运动 怎样描述圆周运动的快慢 思考与讨论1 自行车的大齿轮 小齿轮 后轮是相互关联的三个转动部分 行驶时 这三个轮子上各点在做圆周运动 那么 哪些点运动得更快些 也许它们运动得一样快 匀速圆周运动 比较快慢 猜想一下 你可以提供那些方法 猜想1 通过确定质点单位时间通过的弧长 来比较质点运动的快慢 猜想2 通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角 来比较质点运动的快慢 猜想3 通过确定质点运动一周所需的时间长短 来比较质点运动的快慢 猜想一下 你可以提供哪些方法 二 描述圆周运动快慢的的物理量 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 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 线速度 矢量 6 匀速圆周运动 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 匀速圆周运动中的 匀速 指速度不变吗 注意 匀速 圆周运动是一种变速曲线运动 速度方向时刻在变化 率 可见 尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等 但线速度的方向是不断变化的 匀速圆周运动是变速运动 o 二 描述圆周运动快慢的的物理量 角速度 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 思考 角速度的单位是什么样的 角度制和弧度制 2 弧度制 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 说明 匀速圆周运动是角速度不变的运动 三 周期和频率 1 周期 T 匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间 单位 秒 s 2 频率 f 单位时间内完成匀速圆周运动的圈数单位 赫兹 Hz 或s 1 3 二者关系 T 1 f或T f 1 4 转速 n 单位时间内转过的圈数单位 转 秒 r s 同频率 二 描述圆周运动快慢的的物理量 三 描述圆周运动各物理量的关系 1 线速度和角速度的关系 2 线速度与周期 频率的关系 3 角速度与周期 频率的关系 理解 讨论 1 r一定 v与 成正比2 v一定 与r成反比3 一定 v与r成正比 四 常见传动和同轴转动装置 a 皮带传动 b 齿轮传动 c 转盘上离圆轴心远近不同的质点 传动 同轴转动 结论 1 同轴转动的整体角速度相等2 皮带 或齿轮 传动的是两轮边缘的点线速度大小相等 技巧 1 注意抓住相等的量2 再运用 找联系 1 一个大轮通过皮带带动小轮转动 皮带和两轮之间无滑动 大轮半径是小轮半径的3倍 大轮上一点S离转轴O1的距离是大轮半径的1 3 大轮边缘上一点P 小轮边缘上一点Q 则vQ vP vS Q P S VP VQ p S 抓住特征 应用V r vQ vP vS 3 3 1 Q P S 3 1 1 2 地球半径R 6 4 106m 地球赤道上的物体随地球自转的周期 角速度和线速度各是多大 补充 地球上何处与 A相同 何处与vA大小相等 随着纬度的增加 也就是A B两点v 如何变化 练一练 注意 另外补充 3 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 va vb vc vd 2 1 2 4 a b c d 2 1 1 1 4 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 5 对于做匀速圆周运动的物体 下列说法正确的是