匀速圆周运动的概念讲解

1、在前面几次课我们学习了直线运动，自然界中在前面几次课我们学习了直线运动，自然界中还存在着大量的曲线运动。还存在着大量的曲线运动。生活中的圆周运动生活中的圆周运动质点的轨迹是圆周质点的轨迹是圆周任取两段相等的时间，比较任取两段相等的时间，比较圆弧长度圆弧长度匀速圆周运动匀速圆周运动任意相等任意相等时间内通时间内通过的过的圆弧圆弧长度长度相等相等t问题：弧长是做匀速圆周运动的物体运动的位移吗？问题：弧长是做匀速圆周运动的物体运动的位移吗？分析分析：（：（1 1）弧长是做匀速圆周运动的物体运动的路程。弧长是做匀速圆周运动的物体运动的路程。一、匀速圆周运动一、匀速圆周运动定义：质点沿圆周运动，如果在相

2、等的时间里通过的圆弧长度相定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同同这种运动就叫匀速圆周运动。这种运动就叫匀速圆周运动。 分析：分析：（2 2）质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧度质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧度（圆心角）相同（圆心角）相同这种运动也可以叫做匀速圆周运动。这种运动也可以叫做匀速圆周运动。 匀速圆周运动匀速圆周运动比较快慢比较快慢猜想一下:你可以提供那些方法?1 1：你与同学同时跑你与同学同时跑400米，记录成绩时米，记录成绩时是按什么来记录的？是按什么来记录的？2 2：你与同学跑你与同学跑3分钟往返跑时，是按什分钟往返跑时，是按什么来记录的

3、？么来记录的？3 3：初中我们学习过音调、响度、音色，初中我们学习过音调、响度、音色，请问音调的高低由什么来决定？请问音调的高低由什么来决定？讨论：讨论：4 4：按以上思路请问你认为匀速圆按以上思路请问你认为匀速圆周运动的快慢可以如何度量？周运动的快慢可以如何度量？如何来衡量匀速圆周运动的快慢呢？如何来衡量匀速圆周运动的快慢呢？猜想猜想1 1：对于某一匀速圆周运动，分析对于某一匀速圆周运动，分析物体在物体在一段时间内通过的一段时间内通过的圆弧长短圆弧长短猜想猜想2 2：对于某一匀速圆周运动，分析对于某一匀速圆周运动，分析物体在一段时间内半径转过的物体在一段时间内半径转过的角度大小角度大小猜想猜

4、想3 3：对于某一匀速圆周运动，分析对于某一匀速圆周运动，分析物体转过一圈物体转过一圈所用时间的多少所用时间的多少猜想猜想4 4：对于某一匀速圆周运动，分析对于某一匀速圆周运动，分析物体在一段时间内转过的物体在一段时间内转过的圈数圈数猜想：猜想：v匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速运动！运动！线速度大小不变线速度大小不变vvoj如果物体与圆如果物体与圆心相连的半径心相连的半径转过相同圆心转过相同圆心角所花费的时角所花费的时间间t t越小，那越小，那么就表示运动么就表示运动得越快得越快练一练练一练2 2、对于做匀速圆周运动的物体，正、对于做匀速圆周运动的物体，正确的说法是：确的说法是： （ ）A

5、A、速度不变、速度不变 B B、速率不变、速率不变C C、角速度不变、角速度不变 D D、周期不变、周期不变BCD快速选择题快速选择题二、探究二、探究v v、T T 的关系的关系1 1、它运动一周所用的时间、它运动一周所用的时间叫叫 ，用，用T T表示。它在周期表示。它在周期T T内转过的弧长为内转过的弧长为 ，由此，由此可知它的线速度可知它的线速度V V为为 。2 2、一个周期、一个周期T T内转过的角度内转过的角度为为 ，此时物体的角速度，此时物体的角速度为为 。周期周期2 r22 rT2T快速填空题快速填空题v与与T的关系：的关系：与与T的关系：的关系：v与与的关系：的关系：2 rvT2

6、Tvr二、探究二、探究v v、T T 的关系的关系1fT另外 vr正确理解：讨论1）当v一定时，2）当 一定时，3）当r一定时，控制变量法控制变量法与r成反比v与r成正比v与 成正比3、一半径为、一半径为0.5m的圆轮的转的圆轮的转速为速为n=300r/min，求这个圆，求这个圆轮边缘上一个点的周期、频率、轮边缘上一个点的周期、频率、角速度和线速度？角速度和线速度？练一练练一练快速计算题快速计算题注意：定义的理解注意：定义的理解和公式的选用和公式的选用三、常见传动和同轴转动装置三、常见传动和同轴转动装置a、皮带传动皮带传动b、齿轮传动齿轮传动c c、转盘上离转盘上离圆轴心远近圆轴心远近不同的质

7、点不同的质点（传动）（传动）（同轴转动）（同轴转动）结论：结论：1 1、同轴转动同轴转动的整体的整体角速度相等角速度相等2 2、皮带（或齿轮）传动皮带（或齿轮）传动的是两的是两轮边缘的点轮边缘的点线速度大小相等线速度大小相等技巧:1、注意抓住相等的量注意抓住相等的量2 2、再运用、再运用找联系找联系 4.一个大轮通过皮带带动小轮转动一个大轮通过皮带带动小轮转动, ,皮皮带和两轮之间无滑动带和两轮之间无滑动, ,大轮半径是小轮大轮半径是小轮半径的半径的3倍倍, ,大轮上一点大轮上一点S离转轴离转轴O1的距的距离是大轮半径的离是大轮半径的1/3, ,大轮边缘上一点大轮边缘上一点P, ,小轮边缘上一

8、点小轮边缘上一点Q，则，则v vQ Q:v:vP P:v:vS S= = Q Q:P P:S S= = o1o2SPQo1o2SPQVP=VQ ，p=S 抓住特征：抓住特征：应用应用V=V=r r31pPSsrVVr13QPQPrrvQ:vP:vS=3:3:1Q:P:S=3:1:15、对于做匀速圆周运动的物体，下、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：列说法正确的是： （ ） A、相等的时间里通过的路程相等、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、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、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、相等的时

9、间里转过的角度相等E、相等的时间里平均速度相同、相等的时间里平均速度相同练一练练一练ABDABD6、地球半径地球半径R=6.4106m，地球赤道，地球赤道上的物体随地球自转的周期、角速度上的物体随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？和线速度各是多大？补充补充: :地球上何处与地球上何处与A相同？相同？ 何处与何处与vA大小相等？大小相等？ 随着纬度的增加，随着纬度的增加， 也就是也就是A A、B B两点两点v、如何变化？如何变化？练一练练一练cosrR注意：另外补充另外补充2、课内作业、课内作业: 书本第书本第42页第页第2题、第题、第32页第页第4题题1、课外探究活动、课外探究活动: 为

10、什么变速自行车能够变速为什么变速自行车能够变速? t s t s如果物体在一段相等如果物体在一段相等的时间的时间t内通过的内通过的弧弧长长S S越长越长，那么就表，那么就表示运动得越示运动得越线速度：表示单位时间内表示单位时间内通过的弧长通过的弧长Svt快快矢量矢量v可见：可见：线速度的方向线速度的方向是在不断变化。是在不断变化。匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速曲线变速曲线运动！运动！速率不变速率不变是线速度大小不变的运动！是线速度大小不变的运动！vvo实质：是匀速率圆周运动。实质：是匀速率圆周运动。具有加速度，属于具有加速度，属于一种不平衡状态一种不平衡状态快快j如果物体在一如果物体在一段相

11、等的时间段相等的时间t t内半径转过的内半径转过的角度越大角度越大，那，那么就表示运动么就表示运动得越得越角速度：匀速圆周运动是角速度不变的运动！匀速圆周运动是角速度不变的运动！tj表示单位时间内半表示单位时间内半径转过的角度径转过的角度1 1、弧度弧度(rad)(rad)和度和度( () )的关系如何？的关系如何？练一练练一练360360=( =( 2 2 ) rad) rad180180=(=( ) rad ) rad9090=(=( ) rad ) rad 角速度：tj单位：单位：rad/s读作读作:弧度每秒弧度每秒可用可用 表示表示 22矢量矢量快快做匀速圆周运动的物体，做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的如果转过一周所用的时时间越少间越少，那么就表示运，那么就表示运动得越动得越周期：周期：T表示运动一周所表示运动一周所用的时间用的时间匀速圆周运动是周期不变的运动！匀速圆周运动是周期不变的运动！表示表示1秒内转过的圈数秒内转过的圈数频率：频率：频率越高频率越高表明物体运动得越表明物体运动得越1fT 标量，单位：标量，单位：Hz 赫兹赫兹快快如果如果1S1S内转过内转过5 5圈，也就是圈，也就是f=5Hzf=5Hz做圆周运动的的物体在单位时间内沿做圆周运动的的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫圆