高物理圆周运动优秀PPT课件

曲线运动,匀速圆周运动,如摩天轮上游客的运动、针尖的运动、钟摆的运动、日出日落的运动、风扇扇叶的运动、漂浮在水面的落叶随水波上下的运动等。,机械运动有很多类型，有一类运动是运动过程不断重复进行的。请举几个这样运动的例子。,物体经过某一时间，其运动状态（位置、速度及加速度）完全重复的运动。,周期运动：,物体运动完全重复一次的时间叫周期。,例如秒针针尖的运动就是周期运动，其周期为60秒。,请大家举几个周期运动的例子。,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。,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？,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,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l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。,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。,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”指速度不变吗？,.,10,如果质点作匀速圆周运动，质点一定要受到一个始终指向圆心的力作用。（这个力叫做向心力，是根据力的效果命名的）,这个向心力不断改变质点运动方向，并且始终沿着半径指向圆心。,匀速圆周运动是变速运动，质点做匀速圆周运动时，合外力指向圆心。,物体为什么能做匀圆周运动？,速,.,11,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”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,.,12,曲线运动,曲线运动：物体运动轨迹是曲线的运动。,做曲线运动的物体，其速度方向就是物体所在曲线位置的切线方向。,物体做曲线运动的条件：物体受到的合外力方向与物体运动方向不在一条直线上。,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。,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,转速,周期,频率,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！,描述匀速圆周运动快慢的物理量,3、转速：n,单位：转/秒(r/s)或转/分(r/min),4、周期:T单位:s,5、频率:f单位：Hz或s-1,匀速圆周运动是周期不变的运动！,匀速圆周运动是角速度不变的运动！,1、做匀速圆周运动的物体，线速度不变，时刻在变，线速度是(恒量或变量),匀速圆周运动的性质是,匀速的含义是。,大小,方向,变量,变速曲线运动,线速度的大小不变,小试身手,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l，半径转过的角度为,由数学知识得l=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,小结：,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,某钟表上秒针、分针的长度比为d1：d21：2，求：A：秒针、分针转动的角速度之比是_B：秒针、分针尖端的线速度之比是_,30：1,60：1,自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车前进的速度多大?,一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知转子匀速转动时,周期为_s,角速度_,.,23,（1）叫周期,用字母表示,单位是.（2）叫频率,用字母表示,单位是.（3）叫转速,用字母表示,单位是.,1、周期、频率和转速,做匀速圆周运动的物体,沿圆周运动一周所用的时间,T,S,做匀速圆周运动的物体在1S内完成圆周运动的周数,f,HZ,转动的物体在单位时间内转过的周数,n,r/s,.,24,（4）线速度、角速度、周期之间的关系,一物体做半径为R的匀速圆周运动1）它运动一周所用的时间叫，用T表示。它在周期T内转过的弧长为，由此可知它的线速度为。2）一个周期T内转过的角度为，物体的角速度为。,1、定性关系描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期和频率、转速,分别用符号v，T，f、n表示。线速度、角速度越大，周期越小，频率、转速越高，表明运动得越快。在匀速圆周运动中，角速度、周期和频率均是不变的，线速度的大小不变、方向时刻改变。,V、T的关系,周期,2R,2R/T,2,2/T,.,25,2、数量关系,讨论：1）当v一定时,与R成反比2）当一定时，v与R成正比3）当R一定时，v与成正比,T=1/f,1）传动装置线速度的关系,a、皮带传动线速度相等,b、齿轮传动线速度相等,同一传动各轮边缘上线速度相同,两个重要的结论,2）同一轮上各点的角速度关系,同一轮上各点的角速度相同,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,(3)B、C比A角速度小,(4)C比A、B线速度小,1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系,A、B、C三点的线速度大小相等,课堂练习,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周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?,地球半径R=6.4106m，地球赤道上的物体A随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若OB与OA成300则B物体的周期、角速度和线速度各是多大？,思考练习,.,32,四,自行车传动类实例,角速度与线速度的关系,如图所示，为自行车链条的传动装置，A、B、C分别是踏脚板、大轮与小轮边缘上的一点，踏脚板、大轮与小轮的半径之比为3:2:1，则A、B、C三点的线速度之比vA:vB:vC_，角速度之比A:B:C_。,3:2:2,1:1:2,.,33,二,角速度与线速度的关系,如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍A、B分别在边缘接触，形成摩擦转动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为试求：(1)两轮转动周期之比；(2)A轮边缘的线速度；(3)A轮的角速度,.,34,二,角速度与线速度的关系,A、B两轮边缘的线速度一致，vA=vB,解：,vA=v,TA:TB=3:1,.,35,巩固训练,1、做匀速圆周运动的物体线速度的不变，时刻在变，所以线速度是（填