高中物理 角速度与线速度关系 总结ppt课件

角速度与线速度的关系,1,复习线速度的定义；复习角速度的定义；复习弧度的含义；,引入,v=,2,1、角速度与线速度关系:,讨论：,2）当v一定时，与r成反比,1）当一定时，v与r成正比,3）当r一定时，v与成正比,3,定义：物体作匀速圆周运动一周所用的时间叫做周期（T）,2、周期,注意:周期是标量,国际单位:秒（s）,4,3、转速：作匀速圆周运动的物体每秒内完成圆周运动的圈数叫做转速。(n),4、周期与转速的关系：,国际单位:转/秒(r/s),5,5、线速度与周期、半径的关系,6,6、角速度与周期的关系,7,机器上的转盘匀速转动,每分钟转30圈,离转轴0.2米处有一小螺母,求小螺母做圆周运动的周期、角速度、线速度。,8,9,分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？,10,如图所示，在皮带转动中，如果大轮的半径R为小轮的半径r的2倍。A、B分别为两个传动轮边缘上的一点，C为大轮上的一点，距轴线的距离为1/3R，则A、B、C三点的线速度大小之比vA:vB:vC，角速度大小之比A:B:C，周期之比TA：TB：TC，转速之比nA：nB：nC。,11,小结：,线速度与角速度关系,12,当物体绕固定轴转动时,物体上除轴线外的各点都在做圆周运动,且各点的角速度、周期和转速都相等，各点线速度大小与其到圆心的距离成正比。,研究物体转动问题时:,13,思考,一、行星和自行车，哪个运动得更快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢？,二、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢又如何呢？,为什么？,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,14,（1）线速度的物理意义（2）线速度的定义（3）线速度的定义式（4）线速度的瞬时性,描述质点沿圆周运动的快慢,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。（比值定义法）,大小：v=S/t单位：m/s（S是弧长，非位移）,当选取的时间t很小很小时（趋近零），弧长S就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。,线速度,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,t,S,A,B,15,t,S,线速度,16,（5）线速度的方向,线速度,思考：匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗？,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,17,（1）角速度的物理意义（2）角速度的定义（3）角速度的定义式,描述质点转过的圆心角的快慢,在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，就是质点运动的角速度；,定义式：=/t,角速度,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,t,18,t,角速度,19,（4）怎样度量圆心角的大小？弧度这个单位是如何得到的？在计算时要注意什么？（5）国际单位制中，角速度的单位是什么？,角速度,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。弧度不是通常意义上的单位，计算时，不能将弧度代到算式中。,国际单位制中，角速度的单位是弧度每秒（rads）,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,20,线速度跟角速度的关系,思考：线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢，它们之间有何关系呢？,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,21,思考：有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗？为什么？,22,实例探究,例1如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，三轮半径关系是rArC2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.,【解析】A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即vavb或vavb11由vr得abrBrA12B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即bc或bc11由vr得vbvcrBrC12由得abc122由得vavbvc112,【分析】解这类题时要注意抓住传动装置的特点：同轴传动的是角速度相等，皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等，再注意运用vr找联系.,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,23,实例探究,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,例2如图所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知aO、bO夹角为，求子弹的速度。,【解析】子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒转过的角度为，则子弹穿过圆筒的时间为t（）在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为vdtd（）.,思考：若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时”去掉，子弹的速度又如何?,24,实例探究,线速度,角速度,二者关系,实例探究,返回首页,例3一把雨伞，圆形伞面的半径为r，伞面边缘距地面的高度为h，以角速度旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大？,【解析】水滴从伞面边缘甩出去以后做平抛运动，水滴的水平速度为v0r.水滴在空中做平抛运动的时间为t水滴做平抛运动的水平射程为x=v0t=r如图所示为俯视图，表示水滴从a点甩离伞面，落在地面上的b点；O是转动轴（圆心），可见水滴落在地面上形成的圆的半径为R,25,【说明】这是一个涉及匀速圆周运动和平抛运动的综合性题目，正确解答该题的关键有三点：一是知道水滴离开伞缘时的速度方向与伞缘相切，且线速度的大小与伞缘的线速度大小相同；二是认识到水滴离开伞缘后做平抛运动；三是正确画出示意图，将三维空间的运动情况简化为平面图形.画示意图往往能帮助形成清晰的物理情景，若能养成画示意图的良好习惯，对于提高解题能力是十分有益的,26,必修2第五章第四节线速度、角速度与周期的关系（简单）,物理教研组课程资源（孙波提供）2013.08,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：,线速度与角速度的关系:,v=r,27,必修2第五章第四节线速度、角速度与周期的关系（简单）,物理教研组课程资源（孙波提供）2013.08,关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法正确的是A、线速度大的角速度一定大B、线速度大的周期一定小C、角速度大的半径一定小D、角速度大的周期一定小,解析：,v=r,A、C,缺条件r一定或v一定时,B,缺条件r一定时,D,越大，T越小，故D正确,28,B、角速度与线速度、半径的关系,29,分析讨论：,当不变，,当不变，,当不变，,方法：控制变量法,30,考点3,匀速圆周运动、角速度、,线速度、向心加速度一、匀速圆周运动做圆周运动的物体在相等的时间内通过的_相等，这种运动就叫匀速圆周运动二、描述圆周运动的物理量1线速度v(1)定义：质点做圆周运动时，通过的弧长与所用时间的比值；,弧长,31,(2)公式：v_；(3)单位：_.2角速度,(1)定义：质点做圆周运动时，通过的角度与所用时间的比值；(2)公式：_；(3)单位：_.3周期T与频率f,(1)质点做圆周运动一周所用的时间叫_，单位为_；1s内质点转过的圈数称为_，单位为_,(2)周期与频率的关系：T_.4向心加速度,用线速度、角速度及周期表示向心加速度：a_,_.,米/秒(m/s),弧度/秒(rad/s),周期,秒(s),频率,赫兹(Hz),r2,32,匀速圆周运动,【例1】(单选)下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是(,),A匀速圆周运动是匀速运动,D,B匀速圆周运动是匀变速运动C匀速圆周运动是加速度不变的运动D匀速圆周运动是加速度不断改变的运动解析本题主要考查对匀速圆周运动概念的理解，这里的“匀速”既不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变；实际上匀速圆周运动是一种速度大小不变、方向时刻改变、加速度方向时刻改变的变加速运动,33,描述圆周运动的物理量【例2】(单选，2011年广东学业水平考试)飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演若飞行半径为2000m，速度为,200m/s，则飞机的向心加速度大小为(,),C,A0.1m/s2C20m/s2,B10m/s2D40m/s2,34,1(单选)关于物体做匀速圆周运动的正确说法是(,),A速度大小和方向都改变,D,B速度的大小和方向都不变C速度的大小改变，方向不变D速度的大小不变，方向改变解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向沿圆周的切线方向，时刻改变,35,2(单选)下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说,法，正确的是(,),C,A它们线速度大小相等，角速度一定相等B它们角速度相等，线速度大小一定也相等C它们周期相等，角速度一定也相等D它们周期相等，线速度大小一定也相等,36,3(单选，2011年广东学业水平模拟)如图331所示，一个圆盘绕O点匀速转动，对盘上的两点的运动描述，正确的,是(,),A,图331Aa、b两球角速度相等Ba、b两球线速度相等Ca球的线速度比b球的小Da球的角速度比b球的大,37,4(单选)物体做匀速圆周运动的条件是(,),D,A物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用B物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用C物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用解析：物体做匀速圆周运动的条件是始终受到一个指向圆心的大小不变的力作用,38,5(单选)一个质点绕圆心O做匀速圆周