【物理】圆周运动课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第一节圆周运动第六章

圆周运动学习目标1新课讲解3新课导入2经典例题4课堂练习5本课小结6目录学习目标1.认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。2.理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。3.理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。4.能在具体的情境中确定线速度和角速度。新课导入大齿轮小齿轮后轮将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？你能说出判断运动快慢的依据吗？新课讲解问题观察下图几个常见的运动，它们具有什么共同特点？摩天轮的运动旋转木马的运动荡秋千质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动。观察两小球，发现均做圆周运动，怎么比较它们运动的快慢呢？问题比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内半径转过的角度比较物体转过一圈所用时间比较物体在一段时间内通过的圆弧长短

一、线速度(1)意义：描述质点沿圆周运动的快慢.(2)定义：质点通过的弧长Δs与所用时间Δt的比值叫做线速度(3)大小:Δs是弧长并非位移当Δt趋近零时,弧长Δl就等于物体的位移,v就是瞬时速度.单位：m/sBA∆s∆t1、线速度的概念思考：圆周运动是一种曲线运动，曲线运动速度方向如何，你能进一步总结一下圆周运动的线速度特点吗？2、线速度的方向质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向.与半径垂直。3、匀速圆周运动如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。问题思考：匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的匀速圆周运动是变速运动！速率不变vvvo问题1.在赤道A点的人和在北纬60°上B点的人随地球转动一周的时间相等吗？2.他们绕轴心转动快慢的关系？只能线速度描述圆周运动能全面说明问题吗？A、B转动一周，回到出发点的时间相等，都是24小时。他们绕轴心转动的快慢是一样的。只用线速度描述圆周运动不能全面说明问题。思考二、角速度（1）意义：描述质点绕圆心转动的快慢（2）定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度国际单位用弧度制ＯθAB（4）单位：弧度每秒，符号为_______.rad/s1、角速度的概念（3）定义式：国际单位用弧度制(5)弧度制：用弧长与半径的比值表示角的大小rl==半径弧长q说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变)三、周期、频率和转速周期频率转速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转动一周所用的时间TfsHz或s-1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：四、描述圆周运动各量的关系1.线速度与角速度的关系ω你还有其他推导线速度和角速度关系的方法吗？设物体做半径为r的圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δl

，弧对应的圆心角为Δθ。当Δθ以弧度为单位时，思考∆l

Δθrv

===ωrΔtΔsΔtrΔθ2.圆周运动运动快慢的描述物理量的关系:匀速圆周运动除了线速度大小不变，还有哪些物理量不变？角速度ω

不变、周期不变思考四、描述圆周运动各量的关系3.“传动”装置（1）“同轴（共轴）”传动同一轮上各点的角速度相同自行车钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等四、描述圆周运动各量的关系oABCORθR'O'3.“传动”装置（1）“同轴（共轴）”传动四、描述圆周运动各量的关系“同轴”转动的物体具有：相同的ω、T、n3.“传动”装置四、描述圆周运动各量的关系（2）齿轮传动“齿轮传动”中：边缘点线速等相同时间里，两轮转过的齿数相等（3）静摩擦传动“静摩擦传动”中：边缘点线速等经典例题例题1一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多少？周期是多少？分析：已知小孩做匀速圆周运动的半径和线速度，可以根据线速度、角速度、周期之间的关系，求出他做匀速圆周运动的角速度和周期。例题1一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多少？周期是多少？例题2.关于角速度和线速度，下列说法正确的是（）A.半径一定时，角速度与线速度成正比B.半径一定时，角速度与线速度成反比C.线速度一定时，角速度与半径成正比D.角速度一定时，线速度与半径成反比解析：根据v=ωr可知，半径一定时，角速度与线速度成正比；线速度一定时，角速度与半径成反比；角速度一定时，线速度与半径成正比。◆描述圆周运动的各物理量之间的关系A例题3

如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，在其正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，不计空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，且落点为B，B为圆盘边缘上的点，求小球的初速度v的大小及圆盘转动的角速度ω.θ＝n·2π(n＝1,2,3…)又因为θ＝ωt当堂检测1.

一户外健身器材如图所示。当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的（）A.转速nB>nA B.周期TB>TAC.线速度vB>vA D.角速度ωB>ωA2．图示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C分别是三个轮子边缘上的点。当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是()A.A、B两点的角速度大小之比为R2：R1B.A、C两点的周期之比为R2：R1C.B、C两点的线速度大小之比为R2：R3D.B、C两点的线速度大小之比为R22：R323.如图所示，夜晚电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们互成120°角，当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速不可能是（）A.600r/min B.900r/minC.1200r/min D.3000r/min

4．一个2kg的钢球做匀速圆周运动，线速度是62.8m/s，又已知半径是20米，试求物体做圆周运动的：（1）角速度的大小；（2）周期的大小；（3）向心力大小．①物理