匀速圆周运动快慢的描述ppt课件

1、4.1匀速圆周运动快慢的描画匀速圆周运动快慢的描画 厦大附中 陈庆昴一、圆周运动一、圆周运动匀速圆周运动匀速圆周运动与匀速直线运动的区别：与匀速直线运动的区别：运动的方向不断变化运动的方向不断变化观念观念1：A点比点比B点运动得快点运动得快观念观念2：AB两点运动快慢一样两点运动快慢一样观念观念3：BC两点运动快慢一样两点运动快慢一样观念观念4：B点比点比C点运动得快点运动得快演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，察看并比较小自行车上察看并比较小自行车上AB两点、两点、BC两点的运动快慢。两点的运动快慢。实例：如图实例：如图1所示所示 ，一

2、物体从，一物体从A点出发，沿顺时针做匀速圆点出发，沿顺时针做匀速圆周运动，经过时间周运动，经过时间t1，第一次运动到了，第一次运动到了B点；经过时间点；经过时间t2第一次第一次运动到了运动到了C点点 。物体在运动过程中运动的快慢是不变的。物体在运动过程中运动的快慢是不变的。 ABC图1SABSAC t11V2V实例：如图实例：如图2所示，假设两物体甲和乙同时从所示，假设两物体甲和乙同时从A点出发，沿顺时针做快慢不同的匀速圆周运动，甲点出发，沿顺时针做快慢不同的匀速圆周运动，甲比乙运动得快比乙运动得快,经过时间经过时间t，甲第一次运动到了，甲第一次运动到了C点；点；乙第一次运动到了乙第一次运动到

3、了B点点 。速率可以用来描画匀速圆周运动的快慢速率可以用来描画匀速圆周运动的快慢甲的速率：甲的速率：乙的速率：乙的速率：SACSAB 甲甲V乙乙V甲甲tSVAC= =弧长弧长AB乙乙tSV= =弧长弧长ABC乙甲图21线速度的物理意义：线速度的物理意义：描画质点沿圆周运动的快慢描画质点沿圆周运动的快慢 2线速度的定义线速度的定义质点做圆周运动经过的弧长质点做圆周运动经过的弧长S S与所用时间与所用时间t t 的比叫做的比叫做线速度。线速度。tsv=3线速度的大小线速度的大小smv/单位表示线速度stms时间弧长比值定义法比值定义法, 如加速度如加速度a、功率、功率P等等分组实验：探求线速度的方

4、向分组实验：探求线速度的方向实验方案：实验方案：1、在程度面从下至上铺上白纸、复写纸，在复写纸、在程度面从下至上铺上白纸、复写纸，在复写纸上平放一半圆轨道。上平放一半圆轨道。2、让一小球在程度面内沿半圆轨道从、让一小球在程度面内沿半圆轨道从A点至点至B点做圆点做圆周运动，小球在周运动，小球在B点分开半圆轨道。小球在白纸上留点分开半圆轨道。小球在白纸上留下运动轨迹。忽略小球与复写纸间的滚动摩擦力下运动轨迹。忽略小球与复写纸间的滚动摩擦力3、改动半圆轨道的半径及弧长，反复以上实验。、改动半圆轨道的半径及弧长，反复以上实验。OBA图图3c俯视图俯视图拓展：曲线运动的线速度方向能否都沿轨迹的切线拓展：

5、曲线运动的线速度方向能否都沿轨迹的切线方向？方向？实验景象：小球分开圆轨实验景象：小球分开圆轨道后做直线运动道后做直线运动留迹法留迹法:打点计时器、频闪照片等打点计时器、频闪照片等4线速度的方向：线速度的方向： 沿圆周的切线方向沿圆周的切线方向结论：小球在结论：小球在B点时的线速度方向沿点时的线速度方向沿BC方向，方向，即圆周的切线方向即圆周的切线方向OBA图图3c俯视图俯视图课后思索：课后思索：1、书第、书第P66图图45中，飞出的火星是从砂轮中，飞出的火星是从砂轮上上 飞出的还是从工件上飞出的？飞出的还是从工件上飞出的？2、怎样确定书第、怎样确定书第P66图图45与与46中飞出的中飞出的

6、火星与水滴是沿圆周的切线方向？火星与水滴是沿圆周的切线方向？ 而飞出的火星或水滴沿切线方向为什么可而飞出的火星或水滴沿切线方向为什么可 以阐明圆周运动的线速度方向是沿圆周的以阐明圆周运动的线速度方向是沿圆周的 切线方向？切线方向？演示实验：将自行车倒演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚过来放置，匀速转动脚踏板，察看并比较小自踏板，察看并比较小自行车上行车上AB两点、两点、BC两两点的运动快慢。点的运动快慢。观念观念1：A点比点比B点运动得快点运动得快观念观念3：BC两点运动快慢一样两点运动快慢一样一样时间内，一样时间内，A点经过的弧点经过的弧长大于长大于B点经点经过的弧长过的弧长一样时间内

7、，一样时间内，B点经过的点经过的弧长等于弧长等于C点经过的弧点经过的弧长长观念观念2：AB两点运动快慢一样两点运动快慢一样观念观念4：B点比点比C点运动得快点运动得快tsv =弧长弧长tsv=弧长弧长VAVBVB=VC2 2、角速度、角速度 3角速度的定义式角速度的定义式 ：4 4角速度是矢量：高中不要求掌握角速度的方向角速度是矢量：高中不要求掌握角速度的方向5 5角速度的单位角速度的单位: :弧度弧度/ /秒秒 ( rad/s)( rad/s)AOB1角速度的物理意义：角速度的物理意义： 描画质点转过的圆心角的快慢描画质点转过的圆心角的快慢 2角速度的定义：角速度的定义：在匀速圆周运动中，半

8、径转过在匀速圆周运动中，半径转过的角度的角度跟所用时间跟所用时间t t的比值，的比值，就是质点运动的角速度就是质点运动的角速度 = /t演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，察看演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，察看并比较小自行车上并比较小自行车上AB两点、两点、BC两点的运动快慢。两点的运动快慢。结论结论2：AB两点运动快慢一两点运动快慢一样样结论结论4：B点比点比C点运动得快点运动得快一样时间内，一样时间内，A点转过点转过的角度等于的角度等于B点转过的点转过的角度角度一样时间内，一样时间内，B点转过点转过的角度大于的角度大于C点转过的点转过的角度角度 = /t = /t

9、3 3、周期、频率和转速、周期、频率和转速1 1周期：周期：周期越短，转动越快；周期越长，转动越慢周期越短，转动越快；周期越长，转动越慢2 2频率：频率：频率越高，转动越快；频率越低，转动越慢频率越高，转动越快；频率越低，转动越慢3 3转速：转速：符号：符号：T 单位：单位：S符号：符号：f 单位：赫兹单位：赫兹 Hz f=1/T符号：符号：n 单位：转每秒单位：转每秒r/s) 转每分转每分(r/min)在圆周运动中，在圆周运动中，n=f转速越大，转动越快；转速越小，转动越慢转速越大，转动越快；转速越小，转动越慢周期性运动每反复一次所需求的时间叫周期周期性运动每反复一次所需求的时间叫周期单位时

10、间内运动反复的次数叫做频率单位时间内运动反复的次数叫做频率单位时间内的转动次数单位时间内的转动次数小结演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，小结演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，察看并比较小自行车上察看并比较小自行车上AB两点、两点、BC两点的运动快慢。两点的运动快慢。结论结论1：A点比点比B点运动得快点运动得快结论结论2：AB两点运动快慢一样两点运动快慢一样结论结论3：BC两点运动快慢一样两点运动快慢一样结论结论4：B点比点比C点运动得快点运动得快A点的线速度大于点的线速度大于B点的线速度点的线速度AB两点的角速度、周两点的角速度、周期、频率、转速相等期、频率、转速相等B

11、点角速度周期、频点角速度周期、频率、转速大于率、转速大于C点的点的BC两点的线速度相等两点的线速度相等三、线速度、角速度、周期之间的关系三、线速度、角速度、周期之间的关系V=2 r/T =2 /TV= r讨论：讨论：V= r 1当当v一定时，一定时， 与与r成反比成反比 2当当 一定时，一定时，v与与r成正比成正比 3当当r一定时，一定时，v与与 成正比成正比四、课堂练习四、课堂练习例例1 1、分析下面两个图中、分析下面两个图中ABCABC三点角速度、线速度、三点角速度、线速度、周期间的关系。周期间的关系。ABCABC例例2、关于匀速圆周运动，以下说法正确的选项是、关于匀速圆周运动，以下说法正

12、确的选项是 A、恣意相等时间内物体经过的路程相等。、恣意相等时间内物体经过的路程相等。 B、恣意相等时间内物体经过的位移相等、恣意相等时间内物体经过的位移相等 C、恣意相等时间内物体半径扫过的弧度相等、恣意相等时间内物体半径扫过的弧度相等 D、匀速圆周运动是匀速运动、匀速圆周运动是匀速运动 AC五、课后思索题：五、课后思索题：1、地球上北纬、地球上北纬30度和北纬度和北纬60度上度上各有一点各有一点A和和B，那么它们之间的，那么它们之间的角速度和线速度大小之比多少？角速度和线速度大小之比多少？AB30602、磁带两孔转速能否一样？、磁带两孔转速能否一样？ 五、课后作业：书五、课后作业：书P70 第第3、5题题 六、课堂小结六、课堂小结物理量物理量大小大小方向方向物理意义物理意义1 线速度线速度vV=s/t (s弧长）弧长）V