高中物理-圆周运动教学课件设计

地球公转地球围绕太阳转第四节:圆周运动新课引入仔细观察钟表运动：

时针、分针、秒针的运动，它们有怎样的规律?针尖经过的轨迹是圆周(1)、圆周运动的定义：运动质点的轨迹在圆周上的运动。日常生活中的圆周运动科学研究中，大到地球绕太阳运动小到电子绕原子核的运动，都属于圆周运动。激发兴趣

研究物体运动时，我们往往关心物体运动的快慢，对做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移描述物体运动的快慢.单位时间内通过的位移越大，说明物体的速度越大，运动的越快。对圆周运动，我们如何描述物体运动的快慢?思考讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的质点都做圆周运动。那些点运动的更快些？ABC你判断快慢的依据是什么？提示：1、观察各点的位置的不同。2、观察各点的轨迹不同。3、相等的时间内，轨迹的变化。相同的时间内通过的弧长不相等，通过弧长长的点运动的快圆周运动中物体是沿圆弧运动的。对于一个圆周运动来说，单位时间内通过的圆弧长度越长，说明这个作圆周运动的物体运动的越快。

我们可以利用物体单位时间内通过的弧长来表示物体作圆周运动的快慢。这就是圆周运动的线速度。（1）线速度的物理意义（2）线速度的定义式

（3）线速度的瞬时性

描述质点沿圆周运动的快慢

大小：v=∆S/∆t

单位：m/s（ΔS是弧长，非位移）当选取的时间Δt

很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。线速度（4）线速度的方向质点在该点的切线方向线速度：ΔS这里的ΔS

不是位移！而是弧长！弧长的国际单位是___,时间的国际单位是____,因此线速度的国际单位是____。【注意】msm/s用v表示线速度，用ΔS表示通过的弧长，用Δt表示时间，则:（4）线速度的方向线速度小结曲线上该点的切线方向质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，线速度的大小怎么变化？思考讨论不变物体沿圆周运动，并且线速度大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。“匀速圆周运动”中的“匀速”指的是不是“匀速直线运动”中的“匀速”？不是！“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度的大小和方向均不变。而“匀速圆周运动”中速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻在变，是一种变速运动。所以他们是截然不同的两种运动。思考：合作释疑（1）角速度的物理意义（2）角速度的定义（3）角速度的定义式

描述质点转过的圆心角的快慢

在匀速圆周运动中，连接运动

质点和圆心的半径转过Δθ的

角度跟所用时间Δt

的比值，就

是质点运动的角速度；

ω=∆Ө/∆t角速度ΔS(4)角速度的单位是弧度每秒(rad/s)ΔS用ω表示角速度，用Δθ表示半径转过的角度，用Δt

表示时间，则:这里的角度不用我们平常所说的度作单位，而是用_________作单位。度和弧度都是角度这个物理量的单位，弧度是角度的国际单位。【注意】弧度(rad)1800=____rad3600=____radππ2角速度的单位是______________弧度每秒(rad/s)知识准备运动一周：OAB△θr思考与讨论匀速圆周运动中角速度有什么特点：匀速圆周运动是角速度不变的运动要描述一个物体作匀速圆周运动的快慢，除了线速度和角速度之外，还有其它的量，就是周期和转速。1）、周期作匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。符号：_____，国际单位是________T秒(s)物体作匀速圆周运动，运动越快，周期越____；运动越慢，周期越____。短长2）、转速指单位时间内转过的圈数。符号：_____，国际单位是__________n转每秒(r/s)

物体作匀速圆周运动越快，转过一周所用的时间就越短，周期越___，每秒钟转过的圈数也就越多，转速越____高短r例题:

一个质点绕半径为r的圆周运动,它的周期为T,求质点的线速度v和角速度ω

线速度与角速度的关系去T得：线速度、角速度、周期的关系合作探究下面请同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义，推导出线速度和角速度的关系v=ωr．解：v=∆S/∆t

ω=∆Ө/∆t∆S/∆Ө=r

v=r*∆Ө/∆t

=r*ω匀速圆周运动中线速度、角速度、周期、转速之间的关系是怎样的？

关系式理解线速度与速度的关系角速度与周期的关系ω=2π/T角速度与周期一定是成反比，周期大的角速度一定小线速度与周期的关系v=2πr/T只有当半径相同时，周期小的线速度大，当半径不同时，周期小的线速度不一定大，周期与线速度描述的快慢

是不一样的周期和转速的关系T=1/n周期和转速互为倒数关系角速度和转速的关系ω=2πn角速度与转速一定成正比，转速越大，角速度就越大v＝ωrr一定时，v与ω成正比，ω一定时，v与r成正比常见传动从动装置a、皮带传动b、齿轮传动c、自行车钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等－线速度相等－线速度相等合作探究2、如图是皮带传动的示意图，己知大轮和小轮的半径之比，r1：r2=2：1，B、C两点分别是大、小轮边缘上的点，A点距O的距离为r1／2。试求：试求：（1）B、C两点的线速度之比；（2）B、C两点的角速度之比；（3）A、B、C三点的线速度之比。提示：1.同轴多轮转动：除转轴外各点角速度相同。2.皮带传动：轮与皮带之间不打滑，轮边缘和皮带上各点线速度相等，同一轮上各点的角速度相等。2、如图是皮带传动的示意图，己知大轮和小轮的半径之比，r1：r2=2：1，B、C两点分别是大、小轮边缘上的点，A点距O的距离为r1／2。2:11:21:2:2典型题型分析：2.皮带传动：轮与皮带之间不打滑，轮边缘和皮带上各点线速度相等，同一轮上各点的角速度相等。3.齿轮传动线速度大小：接触点处线速度大小、方向都相同，轮缘上各点线速度相等，同一轮上各点的角速度相等。1.同轴多轮转动：除转轴外各点角速度相同。(或圆盘转动)3、半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R＝2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2C＝r，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则vA∶vB∶vC

＝________，ωA∶ωB∶ω­C＝________．4、.如右图A为北纬30度一点，则AB两地的线速度之比为

；角速度之比为

。过程分析：R地球上物体随地球一起旋转，所以都具有相同的角速度A点的环绕半径为Rcos30Va:vb=waRcos30:wbR

小结：描述匀速圆周运动快慢的物理量：3.周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。4.转速：每秒转过的圈