【物理】《匀速圆周运动的描述》同步课件 2023-2024学年高一 鲁科版2019必修第二册.pptx

第第第第3 3 3 3章章章章 鲁科鲁科20192019高中物理必修二新课导入天体的运动，周而复始，循环往复。轨迹如圆新课导入时针时针、分针、秒针上的任意一点的运动轨迹是圆质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动相同时间，经过的弧长（）相同时间，所在半径扫过的角度（）每重复一周所用的时间（）该点这种性质的运动物理上称为描述圆周运动的物理量1匀速圆周运动：匀速圆周运动：在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动任意相等时间内通任意相等时间内通过的圆弧长度相等过的圆弧长度相等匀速圆周运动是一种匀速圆周运动是一种最简单的圆周运动。最简单的圆周运动。匀速圆周运动比较比较相同时间内走过的弧长相同时间内走过的弧长比较比较相同时间内扫过的角度相同时间内扫过的角度比较比较转一周所用的时间转一周所用的时间比较比较相同时间内转过的圈数相同时间内转过的圈数等等慢慢快快做匀速圆周运动的做匀速圆周运动的两两质点质点，怎样，怎样比较它们比较它们运动的快慢运动的快慢呢？呢？匀速圆周运动一、线速度一、线速度1.1.定义：定义：做匀速圆周运动的物体上某点通过的弧长做匀速圆周运动的物体上某点通过的弧长 s s和所用时间和所用时间 t t 的比值称为匀速圆周运动的线速度的比值称为匀速圆周运动的线速度.st2.2.单位：单位：m/sm/s3.3.方向：方向：沿圆周上该点的沿圆周上该点的切线方向切线方向.与半径垂直。与半径垂直。匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速运动！运动！vv匀速圆周运动线速度方向不断变化线速度方向不断变化大小齿轮边缘上的两个点，哪一个运动得快呢？两点均在轮缘，也就是在两点均在轮缘，也就是在同一条链条同一条链条同一条链条同一条链条上上上上，可观察到，可观察到在相同时间内，两点通过在相同时间内，两点通过的弧长相等，即两点的的弧长相等，即两点的线线速度大小相等速度大小相等。匀速圆周运动小齿轮边缘的点转动的小齿轮边缘的点转动的角度比大齿轮的大。角度比大齿轮的大。小齿轮的转动得快小齿轮的转动得快匀速圆周运动相同时间相同时间AB1.1.定义定义：物理学中，将半径转过的角度物理学中，将半径转过的角度与所用时间与所用时间 t 之比称为匀速圆周运动的角之比称为匀速圆周运动的角速度，用符号速度，用符号 表示表示匀速圆周运动是的运动二、角速度二、角速度匀速圆周运动2.2.角速度是矢量角速度是矢量角度制：角度制：将圆周等分成将圆周等分成将圆周等分成将圆周等分成360360等份，每一等份对应的圆心角定义为等份，每一等份对应的圆心角定义为等份，每一等份对应的圆心角定义为等份，每一等份对应的圆心角定义为1 1度。度。度。度。角度制与弧度制角度制与弧度制弧度制：弧度制：将圆周等分成将圆周等分成将圆周等分成将圆周等分成22等份，每一等份对应的圆心角大小为等份，每一等份对应的圆心角大小为等份，每一等份对应的圆心角大小为等份，每一等份对应的圆心角大小为1 1弧度。弧度。弧度。弧度。匀速圆周运动rad/srad/s3.3.单位：单位：弧度每秒，符号为弧度每秒，符号为_.AB三、周期、频率和转速三、周期、频率和转速1、周期：（2 2）周期越短就表示运动得越快。）周期越短就表示运动得越快。（1 1）定义：定义：把周期性运动每重复一次所需要的时间称为周期，用符号把周期性运动每重复一次所需要的时间称为周期，用符号 T T 表示表示（3 3）匀速圆周运动周期不变）匀速圆周运动周期不变匀速圆周运动三、周期、频率和转速三、周期、频率和转速匀速圆周运动2、频率：（1 1）定义）定义：在一段时间内，运动重复的次数与这段时间之比，用符号在一段时间内，运动重复的次数与这段时间之比，用符号 f 表示表示（2 2）频率越高，运动越快）频率越高，运动越快3、转速：（1 1）定义）定义:物体一段时间内转过的圈数与这段时间物体一段时间内转过的圈数与这段时间之比，用符号之比，用符号n n表示表示（2 2）单位：）单位：转每秒（转每秒（r/sr/s）或转每分（）或转每分（r/minr/min）。）。当转速当转速 n n 以转每秒为单位时，转速与频率大小相以转每秒为单位时，转速与频率大小相等，即等，即 n=f一般硬盘7200r/min线速度、角速度和周期的关系2物体做半径为物体做半径为 r r 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：周期周期T 内转过的弧长为内转过的弧长为_,线速度为线速度为 。周期周期T 内转过的角度为内转过的角度为_,角速度为角速度为 。线速度与角速度的关系：线速度与角速度的关系：。2 2 r r2 2 四、四、线速度、角速度和周期的关系匀速圆周运动应用小轮的角速度大于大轮的角速度，小轮转动更快。小轮通过传动装置带动大轮能够降低转速。例如，电机的转速一般很快，为了得到适当的转速，通常电机通过传动装置带动大轮降低转速。常见的转动传递方式有皮带传动、链条传动、摩擦传动和齿轮传动。图 3-10 是一种皮带传动装置示意图，A、B 两点分别是两轮轮缘上的点，C 是 O2B 连线的中点，大轮与小轮的半径之比为 2：1。若皮带不打滑，试分别求出 A、B、C 这三个点的线速度、角速度和周期的比例关系。解：A、B 具有大小相等的线速度，即 vA：vB=1：1。又因为 B 与 C 在同一个转轮上，所以 B、C 具有相同的角速度，即 B：C=1：1。再由 v=r 及 rB=2rC 可得 vB：vC=2：1因此 vA：vB：vC=2：2：1由 rB=2rA 及 =vr 可得A：B=2：1因此 A：B：C=2：1：1由 T=2/可得 TA：TB：TC=1：2：2皮带（链条）皮带（链条）传动传动齿轮传动齿轮传动摩擦摩擦传动传动cAB同一传动各轮边缘上线速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同常见的传动装置共轴转动共轴转动 同轴转动各点的角速度相同同轴转动各点的角速度相同常见的传动装置地球绕地轴自转示意如图所示。设地球上两点A、B的纬度分别是1 和2，试分别求出这两点的线速度之比和角速度之比。作业作业课本