【高中物理】圆周运动情境教学课件 2023-2024学年高一物理人教版2019必修第二册

第1节圆周运动第6章2掌握角速度的定义式，理解角速度的物理意义及单位.1掌握线速度的定义式，理解线速度的物理意义.3知道周期、转速的概念.4掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系.目录CONTENTS描述圆周运动的物理量01描述圆周运动的物理量之间的关系02指针转动扇叶转动摩天轮转动请同学们仔细观察视频中物体的运动轨迹有什么共同点？生活中还有类似的运动吗？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。圆周运动可以分解为水平和竖直方向的两个简谐运动01描述圆周运动的物理量将自行车后轮架起，匀速转动脚踏板，注意观察情景分析：1.大小齿轮边缘上的点，从转过的弧长看哪个运动的更快些？对于大小齿轮边缘上的点，从转过的弧长看，快慢相同，2.同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，从转过的弧长看哪个运动得更快些？对于同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，从转过的弧长看，距离远的运动得更快。自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑，因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的，即A、B两点线速度大小相等。1.线速度(1)定义：物体做圆周运动，在一段

的时间Δt内，通过的弧长为Δs，则Δs与Δt的

叫作线速度。(2)公式：v＝

。(3)单位：_____(4)物理意义：描述物体

的快慢。(5)方向：物体做圆周运动时该点的

方向。很短比值m/s沿圆周运动切线∆s∆t将自行车后轮架起，匀速转动脚踏板，注意观察情景分析：1.大小齿轮边缘上的点，从转过的角度看哪个运动的更快些？从转过的角度看，小齿轮转得更快；2.同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，从转过的角度看哪个运动得更快些？从转过的角度看，快慢相同。2.角速度(1)定义：连接物体与圆心的半径转过的

与所用时间Δt

叫作角速度。(2)公式：ω＝

。(3)单位：弧度每秒，符号是

，在运算中角速度的单位可以写为

。

(4)物理意义：描述做圆周运动的物体

的快慢。角Δθ之比rad/ss－1绕圆心转动∆s∆θvvvo率注意：匀速圆周运动是一种变速曲线运动匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？3.匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且

处处

，这种运动叫作匀速圆周运动。(2)匀速圆周运动是角速度

的圆周运动。线速度的大小相等不变定义符号单位物理意义关系做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数nr/s或r/min描述物体做匀速圆周运动的快慢做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间TfsHz周期转速频率做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数当转速n的单位为转/秒（r/s）时：4.周期与转速(1)做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同。(

)(2)物体做匀速圆周运动时在相等的时间内转过的角度相等。(

)(3)物体转动的周期越短，转动得就越快。(

)(4)转速越大，说明物体转动得越快。(

)(5)圆周运动线速度公式v＝

中的Δs表示位移。(

)(6)匀速圆周运动是一种匀速运动。(

)×√√√××1.辨析2.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是A.因为v＝ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比B.因为ω＝

，所以角速度ω与轨道半径r成反比C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比D.因为ω＝

，所以角速度ω与周期T成反比√√ω一定时，v与r成正比v一定时，

ω与r成反比3.如图，绳拉物体做匀速圆周运动，转动的周期为T，绳长为r。（1）用T和r表示出小球做圆周运动的线速度、角速度。（2）“线速度”与“角速度”是否存在联系？

怎样寻找它们之间的联系？02描述圆周运动的物理量之间的关系v=rω1.线速度与角速度的关系【例题】一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0m.当他的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是什么？周期是多少？解：当小孩的线速度为2.0m/s，他做匀速圆周运动的角速度他做匀速圆周运动的周期当小孩的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是0.5rad/s，周期是12.6s.当v一定时，ω与r成反比当ω一定时，v与r成正比当r一定时，v与ω成正比关于v＝ωr的讨论：根据上面的公式，得出速度v与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．小结：2.线速度与周期的关系________

3.角速度与周期的关系________4.几种常见的传动装置（1）皮带(齿轮)传动结论：线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比：

b、齿轮传动－线速度相等a、皮带传动－线速度相等

情境分析：地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?ORθR'O'ORR'θO'（2）同轴转动：角速度相等（位置无要求，轴心除外）

（2）同轴转动：角速度相等（位置无要求，轴心除外）

无级变速器原理(1)两物体做匀速圆周运动的周期相同，则角速度大小及转速都相同。(

)(2)当半径一定时，线速度与角速度成正比。(

)(3)线速度越大，角速度也越大。(

)(4)做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小。(

)(5)因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比。(

)√√×√√1.辨析2.(2022·烟台市高一期末)如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度大小为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度大小为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为A.ω1＝ω2，v1<v2 B.ω1>ω2，v1<v2C.ω1<ω2，v1＝v2 D.ω1<ω2，v1<v2√3.(多选)A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比为sA∶sB＝2∶3，转过的角度之比为ΔθA∶ΔθB＝3∶2，则下列说法正确的是A.它们的运动半径之比rA∶rB＝2∶3B.它们的运动半径之比rA∶rB＝4∶9C.它们的周期之比TA∶TB＝2∶3D.它们的转速之比nA∶nB＝2∶3√√4.(课本第26页第2题)某个走时准确的时钟(如图)，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4∶1.(1)分针与时针的角速度之比是多少？解析分针周期T1＝1h，时针周期T2＝12h(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？解析由v＝ωr可知：v1∶v2＝(12×1.4)∶1＝84∶5课堂小结圆周运动线速度v：角速度ω：周期T：转速n：v、ω、T、n之间的关系：质点沿圆周运动