4匀速圆周运动的描述

鲁科版

高中物理必修二

§4-1匀速圆周运动的描述圆周运动是一种常见的运动物体的运动轨迹是一个圆或一段圆弧的运动叫圆周运动，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？圆周运动是一种常见的运动物体的运动轨迹是一个圆或一段圆弧的运动叫圆周运动，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？【例】1.钟表指针上各点的运动 2.电风扇上各点的运动 3.各个行星绕太阳的运动

研究问题由易到难直线运动→匀速直线运动（最简单）圆周运动→？匀速圆周运动定义：质点沿圆周运动，如果在任意相等时间内通过的弧长都相等——这种运动就叫匀速圆周运动。匀速圆周运动是最简单的一种圆周运动。如何描述匀速圆周运动的快慢呢？如：机械钟表的指针，它上面的每一点，每经过一段时间，都会转过一定的弧长，并且对于同一点来说，经过相同的时间，他通过的弧长也是相等的，我们就说指针上的这一点做的是匀速圆周运动。描述匀速圆周运动快慢的物理量物体通过的弧长与所用时间的比可以用来比较质点沿圆周运动的快慢。描述匀速圆周运动快慢的物理量1.定义：做匀速圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t的比值，是匀速圆周运动线速度的大小。用符号v表示。一、线速度3.单位：米每秒（m/s）对于某一确定的匀速圆周运动，线速度的大小是确定的。而线速度是矢量，有大小有方向，那么方向是怎样的呢？2.公式：5.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢4.线速度是矢量描述匀速圆周运动快慢的物理量一、线速度方向——切线方向1.定义：做匀速圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t的比值，是线速度的大小。用符号v表示。3.单位：米每秒（m/s）2.公式：5.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢4.线速度是矢量ABO描述匀速圆周运动快慢的物理量不是！因为线速度的方向在时刻改变,匀速圆周运动是变速曲线运动，线速度大小不变，方向改变。

做匀速圆周运动的物体，线速度的大小虽然不变，但是方向却时刻在改变。【思考】匀速圆周运动是匀速运动吗？vAvB描述匀速圆周运动快慢的物理量MN【练一练】比较M、N两点线速度的大小：ABvM>vN【思考】A、B两点运动的快慢如何比较？描述匀速圆周运动快慢的物理量齿轮顺时针旋转弧长长度：sA=sB相同时间内，B点绕圆心转过的角度比A点大，也可以说B转动得比A快。线速度大小：vA=vB问题2：A、B转过的角度相同吗？AB问题1：A、B两点在相同时间内通过弧长相同吗？角度：A'B'相同时间比较半径转过的角度来比较质点绕圆心转动的快慢1.定义：做匀速圆周运动的物体半径转过的角度ϕ与所用时间t的比值。用符号“ω”表示。描述匀速圆周运动快慢的物理量二、角速度2.公式：3.单位：弧度每秒（rad/s）、弧度每分（rad/min）对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的4.物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢描述匀速圆周运动快慢的物理量【练一练】比较时针及分针的角速度大小时针：转一圈2π，用时1h，即3600s，则角速度：分针：转一圈2π，用时1min，即60s，则角速度：描述匀速圆周运动快慢的物理量三、周期、频率及转速分针转一圈2π，用时1h秒针转一圈2π，用时1min可以通过物体转动一周所用的时间来比较物体做匀速圆周运动的快慢。1.周期：周期性运动每重复一次所需要的时间叫周期。周期越短，运动越快。用符号“T”表示。匀速圆周运动的周期等于物体运动一周所用的时间。单位是秒(s)描述匀速圆周运动快慢的物理量三、周期、频率及转速周期性运动

物体每隔一段相等的时间就重复原来的运动，这样的运动叫周期性运动。如：地球自转一天（24h）；地球绕太阳公转一年地球自转比公转快问题3：物体转动一周所用的时间越长，说明物体转动越慢，那如果物体在单位时间内转过的圈数越多，说明转动是越快还是越慢？通过物体在单位时间内运动重复的次数来比较匀速圆周运动的快慢。描述匀速圆周运动快慢的物理量三、周期、频率及转速1.周期：周期性运动每重复一次所需要的时间叫周期。周期越短，运动越快。用符号“T”表示。匀速圆周运动的周期等于物体运动一周所用的时间。单位是秒(s)。2.频率：单位时间内运动重复的次数叫做频率。频率越高，运动越快。用符号“f”表示。单位是赫兹(Hz)。3.转速：单位时间内转动的次数叫做转速。转速越高，转动越快。用符号“n”表示。单位是转每秒(r/s)、转每分(r/min)。如发动机、电动机的转动快慢就是用转速来表示描述匀速圆周运动快慢的物理量三、周期、频率及转速的关系周期T：物体运动一周所用的时间频率f：单位时间内运动重复的次数转速n：单位时间内转动的次数问题4：既然线速度、角速度和周期都可以用来描述匀速圆周运动的快慢，那么这三个物理量之间有什么关系呢？ABO描述匀速圆周运动快慢的物理量四、线速度、角速度及周期的关系vv物体沿着半径为r的圆周做匀速圆周运动，转一圈：1.所用的时间是

。2.转过的角度

。3.弧长

。T2π2πr当r一定时，v与ω成正比；当ω一定时，v与r成正比；当v一定时，ω与r成反比。四、线速度、角速度、周期、频率与转速的关系书P68例题：质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A.因为,所以线速度v与轨道半径r成正比。B.因为,所以线速度ω与轨道半径r成反比。C.因为,所以线速度ω与轨道转速n成正比。D.因为,所以线速度ω与周期T成反比。CD发动机的转动轴带着工作机的轴一起转动，这种转动的传递可以用不同的方式来实现，常见的是皮带传动，链条传动、摩擦传动和齿轮传动。共同点大轮小轮边缘上的点经过相同时间，转过的弧长相同，则线速度相同。课本P69ABc五：常见的传动方式及其特点1、共轴传动o1

在处理传动装置中各物理量之间的关系时，关键是确定相同的量（线速度或角速度），然后根据描述圆周运动的各物理量之间的关系，确定其他各量间的关系。五：常见的传动方式及其特点3、摩擦传动2、皮带传动书P69例题cAB五：常见的传动方式及其特点4、齿轮传动课堂练习【例题2】在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是（） A.速度 B.速率 C.角速度 D.周期【例题3】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（） A.在相等的时间里通过的路程相等 B.在相等的时间里通过的弧长相等 C.在相等的时间里发生的位移相等 D.在相等的时间里运动半径转过的角度相等BCDABD五：常见的传动方式及其特点例题：如图所示，A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2，