高一物理圆周运动课件必修2.ppt

1、第五章 曲线运动,5.5 圆周运动,学习目标,知识与技能 1、理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。 2、理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=r=2rT 3、理解匀速圆周运动是变速运动,过程与方法,1、运用极限法理解线速度的瞬时性。 2、运用数学知识推导角速度的单位。 情感、态度与价值观 1、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。 2、体会应用知识的乐趣,学习重点和难点,1、重点是线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。 2、难点是理解线速度、角速度的物理意义,观察,质点的运动轨迹是圆或圆

2、的一部分的运动叫做圆周运动,讨论,如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况,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,比较物体转过一圈所用时间,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 的比值叫做线速度的大小,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 趋近零时,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

3、,矢量,l,t,任取两段相等的时间，比较圆弧长度,匀速圆周运动,任意相等时间内通过的圆弧长度相等,可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的,匀速圆周运动是变速运动,o,匀速圆周运动是角速度不变的运动,角速度,1、物理意义： 描述质点绕圆心转动的快慢,2、定义：质点所在的半径转过的角度和所用时间t的比值叫做角速度,3、公式,采用弧度制,4、单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1,角度制和弧度制,2、弧度制： 相当于将圆周等分成2等份，每一等份对应的圆心角大小为1弧度,o,A,B,r,l,1、角度制： 将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为

4、1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（rad,练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度,3、角速度的单位: 弧度/秒rad/s 或 s-1,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,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,描述圆周运动快慢的物理量,n,r/s或r/min,描述物体做圆周运动的快慢,物体运

5、动一周所用的时间,T,s,Hz或s-1,物体在单位时间所转过的圈数,f,物体在单位时间所转过的圈数,匀速圆周运动是 周期、频率、转速都不变的运动,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,练习,2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是： （ ） A、相等的时间里通过的路程相等 B、相等的时间里通过的弧长相等 C、相等的时间里发生的位移相同 D、相等的时间里转过的角度相等 E、相等的时间里平均速度相同,ABD,练习,思考,线速度、角速度与周期的关系,设物体做半径为

6、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,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、两个重要的结论,v = r,1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变,3、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,练习,1、传动装置线速度的关

7、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等,两个重要的结论,共轴转动问题,两红点处转动角速度有什么关系,2、同轴转动轮上各点的角速度关系,同轴转动轮上各点的角速度相等,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,3)B比A角速度大,4)C比B线速度大,问题研究：P16.4,C,B,A,1)要测量哪些物理量,2)写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系,如何估算你骑自行车的正常速度,3)估算正常行驶的速度,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,小结

8、,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、两个重要的结论,v = r,1)同一传动各轮边缘上线速度相等 (2)同轴转动轮上各点的角速度相等,1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变,例与练,1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是 （） A速度的大小和方向都不变 B速度的大小和方向都改变 C速度的大小改变，方向不变 D速度的大小不变，方向改变,匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化,例与练,2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（） A半径一定，角速度与线速度成反比 B半径一定，角速度与线速度成正比 C线速度一定，角速度与半径成正比 D角速度一定，线速度与半径成反比,提示,例与练,3、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为20m的圆周运动的弧长为100m,求： （1）线速度