圆周运动课件-高一下学期物理人教版必修2

学习目标：1、掌握描述圆周运动的几个物理量；2、知道什么是匀速圆周运动，并且知道匀速圆周运动中线速度、角速度的特点；3、掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系；4、能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。重、难点：1、圆周运动的描述量；2、各描述量间的关系。第五章曲线运动5.4圆周运动生活中的圆周运动圆周运动：质点的运动轨迹为圆的运动月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可看成是圆周运动，怎样比较这两个圆周运动的快慢？在一个宁静的夜晚(如图所示)．请你探究分析，地球说得对，还是月亮说得对？你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的?

地球和月亮进行了下面的“对话”：地球说：你怎么走得这么慢？我绕太阳运动1s要走，你绕我运动1s才走1.02km.月亮说：不能这样说吧，你一年才绕一圈，我27.3d(天)就绕了一圈，到底谁转得慢？CD转盘上的质点参与了两个运动：1、由A点沿圆周运动到B点；2、在沿圆周从A运动到B的过程中还绕中心转过了一定的角度——Φ。分析7、匀速圆周运动：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等，这种运动就叫匀速圆周运动。特点：线速度的大小不变，方向时刻改变。运动性质：变速曲线运动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．(比值定义法)(这里是弧长，而直线运动中是位移)3、定义式：v=△l/△t(△l是弧长．非位移)4、单位：m/s．

5、实质：物体作圆周运动时的瞬时速度。6、方向：沿圆周上该点的切线方向。与半径垂直一、线速度任意相等时间=匀速率圆周运动1、物理意义：描述质点沿圆周转动的快慢．2、定义：在匀速圆周运动中．连接运动质点和圆心的半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比值，就是质点运动的角速度．3、定义式：ω＝△θ/△t．4、单位：rad/s5、矢量性：角速度是矢量。

θ

匀速圆周运动的角速度是恒定不变的！二、角速度说明：弧度制弧度制=弧长/半径在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。三、线速度与角速度的关系线速度与角速度都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。线速度侧重于描述物体通过弧长快慢的程度，而角速度侧重于描述物体转过圆心角的快慢程度。他们都有一定的局限性，其中任何一个物理量（v或ω）都无法全面准确地反映做圆周运动的物体的运动状态。四、描述圆周运动快慢的其它方法3、转速：一定时间内物体运动的圈数.

符号n.单位:转每秒(r/s)

转每分(r/min)1、周期:做圆周运动的物体运动一周的时间.符号T.单位:秒(s)2、频率:一秒内质点完成周期性运动的次数.符号f.单位:赫兹(Hz)T大运动得慢，T小运动得快,匀速圆周运动是周期不变的运动！频率越高表明物体运转得越快！转速n越大表明物体运动得越快！重复性运动五、描述匀速圆周运动的物理量间的相互关系特征：在接触处不打滑时，两轮边缘各点处的线速度大小相等.即vA=vC.特征：绕同一个固定转轴转动物体具有相同的角速度，且各物体的转动方向相同.即ωA=ωB.齿数与半径成正比六、常见传动装置cAB摩擦传动2、不共轴传动：1、共轴转动：绕同一个固定转轴转动皮带传动齿轮传动摩擦传动、皮带传动、齿轮传动等小结

一、描述匀速圆周运动的有关物理量

1．线速度

(1)定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值

(2)公式：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长．非位移)(3)物理意义：描述质点做圆周运动的快慢

2．角速度

(1)定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值

(2)公式：ω＝△θ/△t．

(3)单位：rad／s(4)物理意义：描述质点转动的快慢

3．周期和转速二、线速度，角速度、周期间的关系

v=rω=2πr／Tω=2π／T本节课我们学习了：例1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种变速运动C.匀速圆周运动的加速度为零D.匀速圆周运动的线速度和角速度都不变例2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法错误的是（）A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内发生的位移相等D.相等的时间内转过的角度相等例3、A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等的时间内，它们通过的弧长之比SA∶SB=3∶2，而通过的圆心角之比θA∶θB=2∶3，则它们的周期之比，角速度之比，线速度之比，轨道半径之比各为多少？例4、如图所示，a、b两轮靠皮带传动，A、B分别为两轮边缘上的点，C与A同在a轮上.已知rA=2rB，OC=rB，在传动时，皮带不打滑.求：（1）ωC：ωB（2）vC：vB（3）TC：TB例5、如图所示，把地球看成一个球体，在地球表面赤道上有一点A，北纬300有一点B，在地球自转时，求AB两点的角速度之比为多大？线速度之比为多大？例6.如图所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动．若B齿轮绕A齿轮运动半周，到达图中的C位置，则B齿轮上所标出的竖直方向上的箭头所指的方向是（）A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右解析：当B转到A的正上方时，箭头竖直向下，如图所示，此时转过了90°，再转90°，总共转了半圈，此时箭头应竖直向上．知识解惑题型1描述圆周运动的物理量例1如图所示，圆环以直径AB为轴匀速转动．已知其半径为0.5m，周期为4s，求环上P点和Q点的角速度和线速度解析：明确圆周运动中各物理量间的关系，是分析圆周运动问题的基础．知识解惑变式应用1．(双选)质点做匀速圆周运动，则(

)A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等知识解惑题型2传动装置中各物理量间的关系例2如右图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径的关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．解：A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等，即va＝vb或vavb＝1:1①由v＝ωr得ωa:ωb＝rBrA＝1:2②B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮上各点的角速度相同，即ωb＝ωc或ωb:ωc＝1:1③由v＝ωr得vbvc＝rBrC＝1:2④由②③两式得ωa:ωb:ωc＝1:2:2由①④两式得va:vb:vc＝1:1:2解决这类问题时要注意抓住传动装置的特点：同轴转动时两轮的角速度相等；皮带传动(不打滑)时两轮边缘的线速度大小相等；求解时注意运用v＝ωr找出联系．知识解惑变式应用2．如图所示皮带传动装置，皮带轮O1和O2上的三点A、B和C，O1A＝O2C＝r，O2B＝2r，则皮带轮转动时(皮带传动时不打滑)，关于A、B、C三质点的运动情况是(

)A．vA＝vB，vB>vC

B．ωA＝ωB，vB>vCC．vA＝vB，ωB>ωCD．ωC<ωB，vB>vC知识解惑例3直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速转动(图示为截面)．从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒．若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a、b两个弹孔．已知aO与bO夹角为α，求子弹的速度．题型3与其他运动相结合vabαωoabαωo解析：子弹匀速运动的时间与纸筒匀速转动的时间相同.有些题目会涉及圆周运动、直线运动和平抛运动等不同的运动，不同运动规律在解决同