高中物理 4-1《匀速圆周运动快慢的描述》课件 鲁科版必修2

匀速圆周运动 生活中的圆周运动 圆周运动特征 质点的轨迹是圆周 圆弧 具有周期性 转盘 水流星 地球仪 圆锥摆 双星 一 定义 对匀速圆周运动有什么认识 匀速圆周运动特征 相等时间内通过的弧长相等 圆周运动的位置如何确定 如何判断快慢 时钟 弧长转角 相同时间内通过的弧长 相同时间内转过的角度 探究 描述快慢的物理量 线速度 角速度 周期 转速n 1 线速度 质点在t时间里走过的弧长s与所用的时间t的比值 定义式 v s t 单位 m s 方向 沿圆周该点的切线方向 t取很小时线速度变为瞬时速度 线速度就是瞬时速度 A B VA VB S t 匀速圆周运动特点 大小不变 方向时刻改变 故匀速圆周运动实质是一种变速曲线运动 匀速 是指速度的大小不变 即 匀速率 2 角速度 半径转过的角度 跟所用的时间t的比值 用符号 表示 定义式 t 单位 rad s 注 角速度是矢量 质点做匀速圆周运动角速度是恒定不变的 弧度制 弧度 弧长s 半径r 角度和弧度的转化 360o 2 90o 2 5 转速 一定时间内物体运动的圈数 符号n 单位 转每秒 r s 转每分 r min 3 周期 做圆周运动的物体运动一周的时间 符号T 单位 秒 S 4 频率 一秒内质点完成周期性运动的次数 符号f 单位 赫兹 Hz T大运动得慢 T小运动得快匀速圆周运动是周期不变的运动 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 常见传动从动装置 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 皮带传动 由于相等时间里转过的弧长相等 所以线速度相等 在同一转动轴上 物体由于相等时间里转过的角度相等 所以角速度相等 3 钟表秒针 分针 时针的周期之比为多少 角速度之比为多少 巩固练习 1 在匀速圆周运动中 保持不变的物理量是 线速度 速率 角速度 周期 2 如果钟表的指针都做匀速圆周运动 钟表上分针的周期和角速度各多大 分针与秒针的角速度之比为多少 3600秒 1800 rad s 1 60 1 60 720 720 12 1 钟表 60 59分 追及类问题 例 机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动 求分针与秒针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为多少 时钟 4 做匀速圆周运动的飞机 运动半径为4000m 线速度为80m s 则周期为 s 角速度为 rad s 314 0 02 5 自行车匀速行驶中 车轮绕轴转动的转速为120r min 车轮的直径为0 70m 求自行车行驶速度的大小 1 4 m s 6 A B两质点分别做匀速圆周运动 若在相等的时间内 它们通过的弧长之比SA SB 3 2 而通过的圆心角之比 A B 2 3 则它们的周期之比 角速度之比 线速度之比 轨道半径之比各为多少 知2求任1 3 2 2 3 3 2 9 4 7 把地球看成一个球体 在地球表面赤道上有一点A 求A点的线速度 北纬30o有一点B 北纬60o有一点C 在地球自转时 求ABC三点角速度之比为多大 线速度之比为多大 A B 600 A B 1 1 1 VA VB Vc cos0 cos30o cos60o v r 中因为 相同 所以v与r成正比 R 6 4 106m T 24 3600s C 300 地球自转 o2 B A C A B C vA vB vC rA rB rC 3 1 1 o1 o1 B A C o2 o2 B A C o1 A B C vA vB vC rA rB rC 3 1 2 3 1 1 2 2 1 3 3 1 1 1 3 传动装置 等时问题 10 例3如图所示 直径为d的纸筒 以角速度 绕o轴逆时针转动 一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒 先后留下a b两个弹孔 且oa ob间的夹角为 则子弹的速度为多少 a b o t 3 4 n T v R v R v0 0 R F 优化设计P89 例3 1m 15o 角速度 v0 优化设计P91 10 m 3600r min 等时问题 训练 如图 半径为R的水平圆板正在以中心O为轴匀速转动 从圆板中心O点正