物理必修2人教版%E3%80%8054圆周运动(共31张PPT)

1、 在在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部物理学中，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。分的运动叫做圆周运动。 如何如何描述自行车大链轮、小齿轮轮和后轮的描述自行车大链轮、小齿轮轮和后轮的运动情况？运动情况？ 两两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢快慢？比较物体在一段时间内通过的比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短圆弧的长短比较物体在一段时间内半径比较物体在一段时间内半径转过的角度转过的角度比较物体转过一圈所用比较物体转过一圈所用时间时间比较物体在一段时间内转过的比较物体在一段时间内转过的圈数圈数1. 物理物理意义：描述质点沿圆

2、周运动的快慢意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2. 定义定义：质点做圆周运动：质点做圆周运动通过的弧通过的弧长长 l 和和所用时间所用时间 t 的的比值比值叫做叫做线线速度的大小速度的大小。3. 大小大小：4. 单位单位：m/sv =tl5. 方向方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的的切线方向切线方向。ltl是弧长并是弧长并非位移非位移1. 物理物理意义意义：描述：描述质点绕圆心转质点绕圆心转动的快慢。动的快慢。 2. 定义定义：质点所在的半径：质点所在的半径转过的转过的角度角度 和和所用所用时间时间 t 的的比值比值叫叫做角速度。做角速度。3.

3、 公式公式： =t4. 单位单位：弧度弧度/秒秒 rad/s 或或 s-1 采用采用弧度制弧度制2. 频率频率 f ：做圆周运动的做圆周运动的物体物体 1 秒秒内沿圆周运动的周内沿圆周运动的周数。数。 3. 转速转速 n ：物体单位时间内转过的圈数物体单位时间内转过的圈数。 ( 单位单位 : 转转/秒秒(r/s)转转/分分(r/min) )1. 周期周期 T ：做圆周运动的物体转过一周所用的时间。做圆周运动的物体转过一周所用的时间。 ( 单位单位 : 秒秒 )1fT 当转速当转速n的单位的单位为转为转/秒（秒（r/s）时：）时：( 单位单位 : 赫或赫或 Hz ) 1nfT描述匀速圆周运动快慢

4、的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量1、线速度、线速度单位单位：m/s2、角速度、角速度单位单位：rad/s 或或 s-13、转速转速 n单位单位：r/s4、周期周期 T单位单位： s5、频率频率 f单位单位： Hzv =tl =t必须综合考虑做圆周运动物体的必须综合考虑做圆周运动物体的线速度线速度 v 和和角速度角速度 两两个个方面方面。 要全面准确描述物体做圆周运动的状态要全面准确描述物体做圆周运动的状态弧长相等，弧长相等，则则线速线速度度的大小处处相等的大小处处相等周期周期 T 不变不变任取两段相等的时间，任取两段相等的时间，比较圆弧长度比较圆弧长度vvv匀速圆周运动匀速圆周运动是是一种

5、变速运动一种变速运动! !角速度、周期、频率、转速角速度、周期、频率、转速描述描述匀速圆周运动的各个物理量有哪些是恒定的？匀速圆周运动的各个物理量有哪些是恒定的？C1. 关于关于匀速圆周运动，下列说法正确的是匀速圆周运动，下列说法正确的是 （ ） A. 匀速圆周运动匀速圆周运动就是就是匀速运动匀速运动 B. 匀速圆周运动匀速圆周运动是匀是匀加速运动加速运动 C. 匀速圆周运动匀速圆周运动是一种变是一种变加速运动加速运动 D. 做做匀速圆周运动的物体处于平衡状态匀速圆周运动的物体处于平衡状态 设物体做半径设物体做半径为为 r 的的匀速圆周运动，匀速圆周运动，在在 t 内内通过的弧通过的弧长长为为

6、 l ，半径转过的角度，半径转过的角度为为 。由数学知识由数学知识得得 l = rv = = = rtltrv = rl r当当 v 一定一定时，时， 与与 r 成成反比反比当当 一定一定时，时，v 与与 r 成正比成正比当当 r 一定一定时，时，v 与与 成正比成正比 根据公式根据公式 v = r，得出得出速度速度 v 与角速度与角速度 成正比成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由。你同意这种说法吗？请说出你的理由。线速度、角速度与周期的线速度、角速度与周期的关系：关系：设物体做半径为设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：v =T2r线速度与周期的关系：线速度与周期的关系：角

7、速度与周期的关系：角速度与周期的关系： =T2v = rA. 它们它们线速度相等，角速度一定也线速度相等，角速度一定也相等相等B. 它们它们角速度相等，线速度一定也角速度相等，线速度一定也相等相等C. 它们它们周期相等，角速度一定也周期相等，角速度一定也相等相等D. 它们它们周期相等，线速度一定也相等周期相等，线速度一定也相等C2. 下列下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是正确的是 （ ）4. 甲甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是（起转动时，下面说法正确的是（

8、）3. 机械机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为（手表的时针、分针、秒针的角速度之比为（ ） A. 1 60 360 B. 1 12 360 C. 1 12 720 D. 1 60 7200A. 甲甲的线速度大，乙的角速度小的线速度大，乙的角速度小 B. 甲甲的线速度大，乙的角速度大的线速度大，乙的角速度大C. 甲甲和乙的线速度相等和乙的线速度相等 D. 甲甲和乙的角速度相等和乙的角速度相等CDa. 皮带皮带传动传动线速度相等线速度相等b. 齿轮传动齿轮传动线速度相等线速度相等1. 传动装置传动装置线速度的关系线速度的关系2. 同同一轮上各点的角速度关系一轮上各点的角速度关系 地球地球上的

9、物体随着地球一起绕地轴自转。地球上不上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样同纬度的物体的周期一样吗？角速度吗？角速度一样一样吗？线速度吗？线速度大大小一样小一样吗？吗？ORROORRO例例 1. 如图如图 所所示的传动装置中，示的传动装置中，B、C 两两轮轮固定在固定在一起绕一起绕同一转轴转动，同一转轴转动，A、B 两轮用皮带传动，三轮半径两轮用皮带传动，三轮半径关系为关系为 rArC2rB 。若皮带不打滑，求若皮带不打滑，求 A、B、C 轮边缘上的轮边缘上的 a、b、c 三点的角速度之比和线速度之三点的角速度之比和线速度之比。比。因为因为 v/r，vavb，rA2rB

10、所以所以 a brB rA1 2又又因为因为 vr，bc，rC2rB所以所以 vb vcrB rC1 2综合综合可知可知 a b c1 2 2 va vb vc1 1 2解：解：A、B 两轮通过皮带传动，皮带不打滑，两轮通过皮带传动，皮带不打滑，A、B两轮边缘两轮边缘上各点的线速度大小相等，有上各点的线速度大小相等，有 vavb，故，故 va vb 1 1。B、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动，它们上面的任何一两轮固定在一起绕同一转轴转动，它们上面的任何一点具有相同的角速度，有点具有相同的角速度，有b c1 1。1如图所如图所示为一示为一皮带传动皮带传动装置，右轮半径为装置，右轮半径为 r，a

11、 为它边缘上为它边缘上一点；左侧是一轮轴，一点；左侧是一轮轴，大轮大轮半径为半径为 4r，小轮半径为，小轮半径为 2r，b 点在点在小轮上，到小轮中心的小轮上，到小轮中心的距离为距离为 r，c 点和点和 d 点分别位于小轮和大点分别位于小轮和大轮的边缘轮的边缘上。若上。若传动过程中皮带不打滑，传动过程中皮带不打滑，则则 ( )ADA. a 点和点和 b 点的线速度之比为点的线速度之比为 2 1B. a 点和点和 c 点的角速度之比为点的角速度之比为 1 2C. a 点和点和 d 点的线速度之比为点的线速度之比为 2 1D. b 点和点和 d 点的线速度之比为点的线速度之比为 1 42. 如如图

12、所示为不打滑的皮带传动装置，图所示为不打滑的皮带传动装置，B 轮和轮和 C 轮轮同轴固同轴固定在一起，定在一起，A 轮轮通过皮带通过皮带与与 C 轮轮相连，它们的半径大小相连，它们的半径大小不不一，关系为一，关系为 RA = RB = 2RC，a 、b、c 三三点分别是三轮边缘点分别是三轮边缘上的点，则在传动时（上的点，则在传动时（ ）A. a 点和点和 c 点点的周期关系的周期关系为为 Tc = 2TaB. c 点和点和 b 点点的角速度关系的角速度关系为为 b = 2cC. b 点和点和 a 点点的线速度关系的线速度关系为为 vb = vaD. A、B 两两轮的转速关系轮的转速关系为为 n

13、A = nB/2DRAbcRCRBa例例 2. 如如图所示，直径图所示，直径为为 d 的的纸制圆筒，使它以纸制圆筒，使它以角速度角速度 绕绕轴轴 O 匀速转动匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹，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在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下留下 A、B 两两个弹孔，个弹孔，已知已知 AO、BO 夹角为夹角为 ，求子弹的速度。，求子弹的速度。 OAB解解: 子弹从子弹从 A 穿穿入圆筒到入圆筒到从从 B 穿穿出圆筒，圆筒转过的出圆筒，圆筒转过的角度角度为为 ，则子弹穿过圆筒的时间为，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

14、的在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径直径 d，则子弹的速，则子弹的速度度为为 v dt d（）。）。 1. 圆周运动圆周运动的概念的概念3. 匀速圆周运动匀速圆周运动的特点及性质的特点及性质2. 描述描述圆周运动的几个物理量及其关系圆周运动的几个物理量及其关系4. 两两个重要的结论个重要的结论(1) 线速度线速度大小大小不变，方向不变，方向时刻时刻变化，是变化，是变速变速运动运动(2) 速率速率、角速度、周期、频率、转速都不变、角速度、周期、频率、转速都不变v =tl =tv =T2r =T2v = rn = f =T11. 做做匀速圆周运动的物体，线速度匀速圆周运动的物体，线速度不变不变， 时时刻在变，线速度是刻在变，线速度是 (恒量或恒量或变量变量)，匀速圆周运动，匀速圆周运动的的性质是性质是 ,匀速匀速的含义是的含义是 。 大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变2. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( ) A.