圆周运动基本概念

1、.,这些物体的运动轨迹有什么特点？,.,5.4 圆周运动,第五章 曲线运动,定义：在物理学中，把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。,.,.,圆周运动的位置如何确定？如何判断快慢？,时 钟,弧长 转角,相同时间内通过的弧长,相同时间内转过的角度,探究,描述快慢的物理量： 线速度、角速度、周期、转速n,.,二、描述圆周运动快慢的的物理量,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 s 和所用时间 t 的比值叫做线速度。,3、大小：,4、单位：m/s,5、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。,s是弧长并非位移,当t 很小很小时（

2、趋近零），弧长s就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。,线速度,矢量,.,6.匀速圆周运动,物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。,匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？,注意：“匀速”圆周运动是一种变速曲线运动,速度方向时刻在变化,率,.,二、描述圆周运动快慢的的物理量,角速度,1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。,2、定义：质点所在的半径转过圆心角和所用时间t的比值叫做角速度。,3、大小：,思考：角速度的单位是什么样的？,采用弧度制,.,角度制和弧度制,2、弧度制：,s,1、角度制： 将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义

3、为1度。,圆心角的大小可以用弧长和半径的 比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）.,.,练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？,3、角速度的单位: 弧度/秒 rad/s,说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。,.,三、周期和频率,1）周期（T ）： 匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。 单位：秒（s）,2）频率（f ）：单位时间内完成匀速圆周运动的圈数 单位：赫兹（Hz）或s-1,3）二者关系：T=1/f 或Tf=1,4）转速（n）：单位时间内转过的圈数 单位：转/ 秒（r/s）,同频率,二、描述圆周运动快慢的的物理

4、量,.,三、描述圆周运动各物理量的关系,（1）线速度和角速度的关系,（2）线速度与周期、频率的关系,（3）角速度与周期、频率的关系,理解,讨论： 1）r一定，v与成正比 2）v一定，与r成反比 3）一定，v与r成正比,.,常见传动从动装置,皮带传动,齿轮传动,摩擦传动,皮带（链条）传动、齿轮传动、摩擦传动中轮子上各点A、B、C的线速度、角速度的关系如何？,.,结论 1. 同一转轴上各点（A,C）角速度相同 2. 通过皮带传动、外切咬合轮缘、一辆车前后轮边缘的各点（A,B）线速度大小相等。,C,C,皮带（链条）传动、齿轮传动、摩擦传动中轮子上各点A、B、C的线速度、角速度的关系如何？,.,例一：

5、如图所示装置中，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上 没有滑动。 1）.请在装置的A、B、C三个点中选择有关的两点，说明v=r之间三种变量关系。 a. 一定，v与r成正比 b. v一定，与r成反比 c. r一定，v与成正比 2）.求出三点间线速度角速度的比值关系。,B、C,A、B,A、C,.,自行车的大齿轮(C点)、小齿轮(B点)、后轮(C点)是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点速度“比较,1)B、C两点线速度相同，且小于A点线速度。 2）A、B两点角速度相同，且大于C点角速度。,.,例题二：已知地球半径为

6、6400km，则地球自转过程中，赤道上物体的线速度是多少？角速度是多少？北纬60上物体的线速度是多少？角速度是多少？,解：,.,1.钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_ 若秒针长02m，则它的针尖的线速度是_,1:12:720,2.一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知转子匀速转动时,周期为_s,角速度_ .,48 rd/s,.,1、描述圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期和频率、转速,分别用符号v，T，f、n 表示。 2、在匀速圆周运动中，角速度、周期、频率和转速均是不变的，线速度的大小不变、方向时刻改变。 3、线速度、角速度和周期之间的关系,本课小结,.,实例探究,一把雨伞，圆形伞面的半径为r，伞面边缘距地面的高度为h，以角速度旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大？,【解析】 水滴从伞面边缘甩出去以后做平 抛运动，水滴的水平速度为v0r. 水滴在空中做平抛运动的时间为 水滴做平抛运动的水平射程为 如图所示为俯视图，表示水滴从a点甩离伞面，落在地面上的b点；O是转动轴（圆心），可见水滴落在地面上形成的圆的半径为,