高中物理必修2圆周运动课件.ppt

1、第五章 曲线运动,5.5 圆周运动,这些物体的运动轨迹有什么特点？,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。,5.4 圆周运动,第五章 曲线运动,一、定义：质点轨迹是圆周的运动叫圆周运动。,怎样描述圆周运动的快慢？,思考与讨论1,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？,匀速圆周运动,比较快慢,猜想一下:你可以提供那些方法?,猜想1：通过确定质点单位时间通过的弧长，来比较质点运动的快慢；,猜想2：通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢；,猜

2、想3：通过确定质点运动一周所需的时间长短，来比较质点运动的快慢。,猜想一下:你可以提供哪些方法?,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 l 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。,l是弧长并非位移,当t 很小很小时（趋近零），弧长l 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？,

3、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,可见：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！,o,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？,角度制和弧度制,2、弧度制：,l,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

4、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

5、： 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,四、常见传动和同轴转动装置,a、皮带传动,b、齿轮传动,c、转盘上离圆轴心远近不同的质点,（传动）,（同轴转动）,结论： 1、同轴转动的整体角速度相等 2、皮带（或齿轮）传动的是两轮边缘的点线速度大小相等,技巧: 1、注意抓住相等的量 2、再运用找联系,1.一个大轮通过皮带带动小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的3倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是大轮半径的1/3,大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则 vQ:vP:vS= Q:P:S=,VP=VQ ，p=S,抓住特征：,应用V=r,vQ:vP:vS=3

6、:3:1,Q:P:S=3:1:1,2、地球半径R=6.4106m，地球赤道上的物体随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？,补充:地球上何处与A相同？ 何处与vA大小相等？ 随着纬度的增加， 也就是A、B两点v、如何变化？,练一练,注意：,另外补充,3.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。,va vbvcvd =2124,abcd =2111,4.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_,1:12:720,5、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是： （ ） A、相