第四节 圆周运动(动画版)

第四节圆周运动 匀速圆周运动 圆周运动特征 质点的轨迹是圆周 具有周期性 运动轨迹是圆周的运动叫圆周运动 思考与讨论 自行车的轮盘 飞轮 后轮中的质点都在做圆周运动 哪些点运动得更快些 我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢 那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢 如果能 该怎样定义 下面就请同学们自主学习课本第16 17页上有关线速度的内容 一 线速度 阅读提纲 线速度的物理意义 线速度的定义 和直线运动中速度定义的比较 线速度的定义式 线速度的瞬时性 线速度的方向 匀速圆周运动的 匀速 同 匀速直线运动 的 匀速 一样吗 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 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 o 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 率 匀速圆周运动中的 匀速 的含义是什么 注意 匀速圆周运动是一种变速曲线运动 返回 同一根指针上不同的点 运动是否有共性 二 角速度 根据线速度的定义 请你比较钟表指针中点和端点线速度的大小 这就需要我们去思考 描述圆周运动的快慢 除了用线速度外 还有没有其他方法 阅读提纲 角速度的物理意义 角速度的定义 角速度的定义式 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 角速度 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 返回 三 描述圆周运动的其他物理量 做匀速圆周运动的物体 如果转过一周所用的时间越少 那么就表示运动得越快 周期 T 表示运动一周所用的时间 匀速圆周运动是周期不变的运动 单位 周期的倒数叫频率 表示一秒内转过的圈数 频率 频率越高表明物体运转得越快 单位 7200转 分 单位时间内转过的圈数叫转速 转速 n 转速n越大表明物体运动得越快 单位 Four 探究v T的关系 设某一物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动 用v表示线速度 用 表示角速度 T表示周期 则 v与T的关系 与T的关系 v与 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 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 1 关于 r的讨论 根据上面的公式 得出速度 与角速度 成正比 你同意这种说法吗 请说出你的理由 练习 描述圆周运动的几个物理量之间应该有怎样的关系呢 n 思考 常见传动从动装置 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 a 皮带传动 线速度相等 b 齿轮传动 线速度相等 c 自行车c钢条上离圆心不同远近的质点 角速度相等 例1 分析下面两个图中ABC三点角速度 线速度 周期间的关系 例2 关于匀速圆周运动 下列说法正确的是 A 任意相等时间内物体通过的路程相等 B 任意相等时间内物体通过的位移相等C 任意相等时间内物体半径扫过的弧度相等D 匀速圆周运动是匀速运动 AC 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 3 3 1 3 1 1 练习 匀速圆周运动是变速运动 o 质点沿圆周通过的弧长与所用时间的比值 比值定义法 大小 定义 方向 沿质点所在圆弧处的切线方向 单位 线速度 物理意义 描述质点沿圆周运动的快慢 是弧长 非位移 半径转过的角度与所用时间的比值 大小 定义 角速度 描述质点转过的圆心角的快慢