高一物理匀速圆周运动ppt课件.ppt

第六章曲线运动 匀速圆周运动 观察 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 一 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 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 率 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 二 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 s和所用时间 t的比值叫做线速度 3 大小 1 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 s是弧长并非位移 当 t很小很小时 趋近零 弧长 s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 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 2 角速度 4 单位 rad s或s 1 矢量 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 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 s 半径转过的角度为 由数学知识得 s r v r 例1 分析下列情况下 轮上各点的角速度有什么关系 同轴转动的物体 各点的角速度相同 3 实列分析 例 下图中 A B两点及C D两点的线速度有什么关系 通过皮带 链条 齿轮等传动的物体 边缘上各点的线速度大小相同 常见传动从动装置 a 皮带传动 线速度大小相等 b 齿轮传动 线速度大小相等 c 自行车钢条上离圆心不同远近的质点 角速度相等 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 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 巩固练习1 重要结论 同一转盘上各点的角速度相等 同一皮带轮缘上各点的线速度相等 3 3 1 3 1 1 时钟中 秒针 分针 时针端点的周期之比为多少 角速度之比为多少 巩固练习2 提示 秒针转一周60秒 即1分钟 分针转一周1小时 即60分钟 时针转一周12小时 即720分钟 1 2 3 720 12 1 小结 1 圆周运动的概念 3 匀速圆周运动的特点及性质 2 描述圆周运动的几个物理量及其关系 4 两个有用的结论 v r 变加速曲线运动 同一转盘上各点的角速度相等 同一皮带轮缘上各点的线速度相等 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线速度的大小一样吗 角速度呢 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 想一想 能不能说速度 与角速度 成正比呢 v r 针对训练1 1 一个物体以角速度 做匀速圆周运动时 下列说法中正确的是 A 轨道半径越大线速度越大B 轨道半径越大线速度越小C 轨道半径越大周期越大D 轨道半径越大周期越小 A 解析由v r 可知 一定时 v与r成正比 A正确 B错误 针对训练2 1 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 则皮带传动时 皮带传动时不打滑 关于A B C三质点的运动情况是 解析O1 O2两轮通过皮带传动 且皮带不打滑则O1 O2两轮边缘的线速度大小相等 即vA vB 因为O1A B B C两点在同一个轮上 具有相同的角速度 即 B C 而rB 2rC 所以由v r可知vB vC 故A正确 选项B C D均错误 A 问题与练习 1 位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度相等 都是 线速度是 分针针尖与时针针尖的线速度之比 3 1 A B两点线速度相等 与r成反比 2 AB两点角速度相等 V与r成正比 3 AB两点的半径相等 V与 成正比 4 如图 设大齿轮的半径r1 自行车上的小齿