人教版高中物理必修2第五章54圆周运动课件（共32张）.ppt

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1、5.4 圆周运动圆周运动 一线速度一线速度1、定义：、定义：做圆周运动的物体通过的做圆周运动的物体通过的 与所用与所用 的比值。的比值。2、大小：、大小：v ，单位：，单位： 。3、线速度的方向：线速度的方向总是沿圆周的、线速度的方向：线速度的方向总是沿圆周的 。4、物理意义：描述质点沿、物理意义：描述质点沿 运动快慢的物理量。运动快慢的物理量。5、匀速圆周运动：匀速圆周运动：（1）物体沿着圆周，线速度的大小）物体沿着圆周，线速度的大小 的运动的运动（2）性质：线速度的方向是时刻）性质：线速度的方向是时刻 的，所以是一种的，所以是一种 运动运动时间时间弧长弧长米米/秒秒切线方向切线方向圆周圆周

2、处处相等处处相等变化变化变速变速预习导学预习导学ts二角速度二角速度1、定义：连接运动质点和圆心的半径、定义：连接运动质点和圆心的半径 与与所用所用 t的比值。的比值。2、大小：、大小： 。单位：。单位： 3、物理意义：描述物体绕、物理意义：描述物体绕 转动快慢的物理量。转动快慢的物理量。4、匀速圆周运动是角速度、匀速圆周运动是角速度 的圆周运动的圆周运动5、周期和转速、周期和转速（1）周期）周期T：做圆周运动的物体，转过：做圆周运动的物体，转过_所用的时间。所用的时间。 单位为单位为_（2）转速）转速n：做圆周运动的物体在单位时间内转过的：做圆周运动的物体在单位时间内转过的 _ 单位：单位：

3、 转每秒转每秒(r/s)或转每分或转每分(r/min) n r/s= _ r/min 转过的角度转过的角度一周一周 圆心圆心不变不变圈数圈数秒秒60n三、线速度与角速度的关系三、线速度与角速度的关系线速度的大小等于角速度大小与半径的线速度的大小等于角速度大小与半径的 即即V= 。乘积乘积r时间时间弧度弧度/秒秒(rad/s)t1 1知道什么是匀速圆周运动知道什么是匀速圆周运动; ;2 2理解什么是线速度、角速度、周期、频率理解什么是线速度、角速度、周期、频率和转速和转速及及它们之间的关系它们之间的关系; ;3 3能在两类实际问题中确定线速度、角速度能在两类实际问题中确定线速度、角速度与与半径的

4、关系。半径的关系。转盘转盘水流星水流星地球仪地球仪圆锥摆圆锥摆圆周运动圆周运动:质点的运动轨迹质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动是圆或圆的一部分的运动大齿轮大齿轮小齿轮小齿轮后轮后轮思考两物体，怎样比较它们作圆周运动的快慢？两物体，怎样比较它们作圆周运动的快慢？1.比较物体比较物体在同一段在同一段时间内通时间内通过的过的圆弧圆弧的长短的长短2.比较物体比较物体在同一段在同一段时间内半时间内半径径转过的转过的角度角度3.比较物比较物体转过一体转过一圈所用圈所用时时间间4.比较物体比较物体在同一段时在同一段时间内转过的间内转过的圈数圈数 线速度线速度 角速度角速度 周期周期频率、转速频率、转速描

5、述圆周运动快慢的物理量1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢、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、定义：质点做圆周运动通过通过的弧长的弧长 S和所用时间和所用时间 t 的比值的比值叫做叫做线速度的大小线速度的大小。3、大小：、大小：4、单、单 位：位：m/sv =tS5、方向：质点在圆周某点的、方向：质点在圆周某点的瞬时瞬时线速度方向沿圆线速度方向沿圆周上该点的周上该点的切线方向切线方向。S是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 趋近零时趋近零时,弧长弧长S就等于物体的位移就等于物体的位移,式中式中的的v ,就是直线运动中学就是直线运动中学过的瞬时速度过的瞬时速度.矢量矢

6、量Stl比值法定义比值法定义任取两段相等的时任取两段相等的时间，比较圆弧长度间，比较圆弧长度匀速圆周运动匀速圆周运动任意相等时间内任意相等时间内通过的圆弧长度通过的圆弧长度相等相等物体沿着圆周运动，并且物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等。线速度的大小处处相等。v可见：尽管做匀速圆可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个周运动的物体在各个时刻的线速度大小相时刻的线速度大小相等，但等，但线速度的方向线速度的方向是不断变化的是不断变化的匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速运动！运动！速率不变速率不变是线速度大小不变的运动！是线速度大小不变的运动！vvo做匀速圆周运动的物体，线速度做匀速圆周运动的物体

7、，线速度不变，不变， 时刻在变，线速度是时刻在变，线速度是 (恒量或变量恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速圆周运动的性质是 , 匀速的含义是匀速的含义是 。 大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变练习练习匀速圆周运动是角速度不变的运动！匀速圆周运动是角速度不变的运动！1、物理意义：、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。描述质点绕圆心转动的快慢。 2、定义：质点所在的半径、定义：质点所在的半径转转过的角度过的角度和所用时间和所用时间tt的的比值比值叫做角速度。叫做角速度。3、公式：、公式：=t采用弧采用弧度制度制4、单、单 位：位：弧度弧度/秒秒 r

8、ad/s 或或 rad*s -1 圆心角圆心角的大小可以用的大小可以用弧长和半径的弧长和半径的比值比值来描述来描述, ,这个比值是没有单位的这个比值是没有单位的, ,为了描述问题的方便为了描述问题的方便, ,我们我们“给给”这这个比值一个单位个比值一个单位, ,这就是这就是弧度（弧度（radrad）. .练习：练习：1800对应多少弧度？对应多少弧度？ 900对应多少弧度？对应多少弧度？弧度度半径弧长运动一周 23602RR2R半径弧长SS做匀速圆周运动的物体，做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越少，那么就表示运动得越快。越快。周期：周期：

9、T表示运动一周所用的时间表示运动一周所用的时间匀速圆周运动是周期不变的运动！匀速圆周运动是周期不变的运动！周期的倒数叫频率周期的倒数叫频率表示一秒内转过的圈数表示一秒内转过的圈数频率：频率：频率越高表明物体转动得越快！频率越高表明物体转动得越快！1fT单位时间内转过的圈数叫转速单位时间内转过的圈数叫转速转速：n转速转速n越大表明物体运动得越快！越大表明物体运动得越快！描述圆周运动快慢的物理量周期周期频率频率转速转速定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间TsHz或或s-1

10、n = = f = =T1物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数f物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数匀速圆周运动是匀速圆周运动是 周期、频率、转速都不变的运动！周期、频率、转速都不变的运动！讨论线速度、角速度与周期的关系？线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为设物体做半径为 r r 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：v =T2r线速度线速度v v与周期与周期T T的关系：的关系：角速度角速度与周期与周期T T的关系：的关系：=T2nfT222v =r当当V一定时，一定时，与与r成反比成反比当当一定时，一定时，V与与r成正比成正比控制变量法控制变量法根据上面的公

11、式，得出速度与角速度根据上面的公式，得出速度与角速度成正成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由比，你同意这种说法吗？请说出你的理由小结：小结：当当r一定时，一定时，V与与成正比成正比关于关于线速度、角速度线速度、角速度与与半径的关系半径的关系r的讨论：的讨论： 1.关于角速度和线速度，下列说法正确的是关于角速度和线速度，下列说法正确的是（ ） A.角速度一定，线速度与半径成正比角速度一定，线速度与半径成正比 B.线速度一定，角速度与半径成反比线速度一定，角速度与半径成反比 C.半径一定，角速度与线速度成正比半径一定，角速度与线速度成正比 D.半径一定，角速度与线速度成反比半径一定，角速度与线

12、速度成反比ABC提示：提示：rv练习练习2 2、做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,10s ,10s 内沿半径为内沿半径为20m20m的圆周运动的弧长为的圆周运动的弧长为100m,100m,求：求：（1 1）线速度大小）线速度大小 （2 2）角速度大小）角速度大小 （3 3）周期）周期svtsm /10100sm /10rvsrad /2010srad /5 . 02Ts43、比较图中、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系三点线速度的的大小关系ABC CBAC CA、B、C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等(相等时间里转过的弧长相等相等时间里转过的弧长相等)1. 皮带传动各轮边

13、缘上线速度大小相等皮带传动各轮边缘上线速度大小相等皮带传动皮带传动齿轮传动齿轮传动摩擦传动摩擦传动cAB同轴转动问题同轴转动问题两红点处转动角速度有什么关系？两红点处转动角速度有什么关系？ABC2、同轴转动轮上各点的角速度相等、同轴转动轮上各点的角速度相等对自行车三轮转动的描述对自行车三轮转动的描述CBA(1)A、B的线速度相同的线速度相同(2)B、C的角速度相同的角速度相同(3)B比比A角速度大角速度大(4)C比比B线速度大线速度大o2BACA A:B B:C C=_=_v vA A:v:vB B:v:vC C=_=_已知已知r rA A:r:rB B:r:rC C=3:1:1=3:1:1o

14、13:1:33:1:31:1:31:1:3例题：例题：BACo1o2A A:B B:C C=_=_v vA A:v:vB B:v:vC C=_=_已知已知r rA A:r:rB B:r:rC C=3:1:2=3:1:23:1:13:1:12:2:12:2:1练习：练习：小结1 1、圆周运动的概念圆周运动的概念3 3、匀速圆周运动的特点及性质匀速圆周运动的特点及性质2 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系描述圆周运动的几个物理量及其关系4 4、两个重要的结论两个重要的结论v =T2r=T2v = rv =tl=tn = = f = =T1(1)、线速度大小不变、线速度大小不变,方向时刻变化方向时刻变化,是是变速变速运动运动(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变、速率、角速度、周期、频率、转速都不变2、同轴转动轮上各点的角速度相等、同轴转动轮上各点的角速度相等1. 皮带传动各轮边缘上线速度大小相等皮带传动各轮边缘上线速度大小相等