云南孰山彝族自治县高中物理第五章曲线运动5.4圆周运动课件新人教版必修2.ppt

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1、第五章第五章 曲线运动曲线运动第四节第四节 圆周运动圆周运动温故而知新温故而知新速度沿切线方向，一直在改变，速度沿切线方向，一直在改变，曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动.轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。速运动，一定具有加速度，合外力不为零。1 1.曲线运动有哪些特点曲线运动有哪些特点：2.曲线运动的速度有什么特点曲线运动的速度有什么特点?在物理学中，把质点的在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。匀速圆周运动匀速圆周运动任取两段相等的时任取两

2、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相等时间内通过相等时间内通过的圆弧长度相等的圆弧长度相等的圆周运动的圆周运动1、在物理学中，把质点的在物理学中，把质点的运动轨迹是圆运动轨迹是圆或圆弧的一部分或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。2、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周 运动。运动。一、圆周运动一、圆周运动3、圆周运动特征：质点的轨迹是、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、圆周、具具有有周期性周期性两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？比较物体比较物体在一段时

3、在一段时间内通过间内通过的圆弧的的圆弧的长短长短比较物体比较物体在一段时在一段时间内半径间内半径转过的角转过的角度大小度大小比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用时间用时间的多少的多少比较物比较物体在一体在一段时间段时间内转过内转过的圈数的圈数思考描述圆周运动快慢的物理量线速度角速度周期频率转速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：质点做圆周运动通、定义：质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 l 和所用时间和所用时间 t 的的比值叫做线速度。比值叫做线速度。3、大小、大小：4、单位：、单位：m/sv=tl5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上、

4、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。该点的切线方向。l是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 很小很小时（趋很小很小时（趋近零），弧长近零），弧长l 就等就等于物体的位移，式中于物体的位移，式中的的v，就是直线运动中，就是直线运动中学过的瞬时速度。学过的瞬时速度。矢量矢量l一一 线线速度速度vvvo定义：定义：物体沿着圆周运物体沿着圆周运动，并且线速度的大小动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。做匀速圆周运动。速速率率匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指速度指速度不变吗？不变吗？注意：注意：匀速圆周运动是一匀速圆周运动是一 种变加

5、速曲线运动种变加速曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化匀速圆周运动匀速圆周运动v可见：尽管做匀速圆周可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变线速度的方向是不断变化着的化着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曲线运动！是线速度大小不变的曲线运动！vo1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。、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、定义：质点所在的半径转过圆心角径转过圆心角和所用时和所用时间间tt的比值叫做角速度。的比值叫做角速度。3、大小：、大小：=

6、t 思考思考：角速角速度的单位是什度的单位是什么样的呀？么样的呀？二、角速度二、角速度角度制和弧度制角度制和弧度制2、弧度制：、弧度制：lABro1、角度制：、角度制：将圆周等分成将圆周等分成360等份，每一等份等份，每一等份对应的圆心角定义为对应的圆心角定义为1度。度。圆心角圆心角的大小可以用弧长和半径的的大小可以用弧长和半径的 比值来描述比值来描述,这个比值是没有单位的这个比值是没有单位的,为为了描述问题的方便了描述问题的方便,我们我们“给给”这个比这个比值一个单位值一个单位,这就是这就是弧度（弧度（rad）.Rl=半径弧长q练习：练习：1800对应多少弧度？对应多少弧度？900对应多少弧

7、度对应多少弧度？3、角速度的单位、角速度的单位:弧度弧度/秒秒 rad/s说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。4、角速度方向：角速度是矢量，方向高中不做要求定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系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nr/s或或r/min描述做圆周运动的物体转动快慢描述做圆周运动的物体转动快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间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TfsHz或或s-1n=f=T1转速转速周期周期频率频率周期越小表明物体运转得越快！周期越小表明物体运转得越快！频率越高或转速频率

8、越高或转速n越大表明物体运动得越快！越大表明物体运动得越快！匀速圆周运动是转速、周期和频率不变的运动。匀速圆周运动是转速、周期和频率不变的运动。二、描述匀速圆周运动快慢的物理量二、描述匀速圆周运动快慢的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/sm/s线速度是线速度是矢量矢量，它既有，它既有大小大小，也有，也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/srad/s3、转速：n单位：转单位：转/秒秒 (r/sr/s)或或 转转/分分 (r/min)(r/min)4、周期:T 单位:s5、频率:f 单位：Hz或s-11、做匀速圆周运动的物体，线速度、做匀速圆周运动的物体，线速度不变，不变，时

9、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小试身手小试身手 2 2、下列各种运动中，属于加速度不变的有（ACD ）A匀加速直线运动B匀速圆周运动 C平抛运动D竖直上抛运动 3 3、一个质点做匀速圆周运动的过程中（BCD ）A它的线速度不变B它的角速度不变C它的转速不变 D它运动的周期不变例例题题小试身手小试身手 4 4、质点做匀速圆周运动，则（BC ）A在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B在任何相等的时间里，质点通过的路

10、程都 相等 C在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 D匀速圆周运动是变速运动例例题题小试身手小试身手 匀速圆周运动的特点：1、线速度大小不变，方向一直在变2、角速度、周期、频率和转速都不变。注：匀速圆周运动是角速度不变的运注：匀速圆周运动是角速度不变的运动！动！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！小结小结线速度、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 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：v=T2r线速度与周期的关系：线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：角速度与周期的关系：=T2思考思考线速度与角速度的关系？线

11、速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r的匀速圆周运动，在的匀速圆周运动，在t内内通过的弧长为通过的弧长为l，半径转过的角度为，半径转过的角度为由数学知识得由数学知识得l=rv=rtltrv=rl r思考思考当当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成正比成正比当当r一定时，一定时，V与与成正比成正比关于关于r的讨论：的讨论：根据上面的公式，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比，你同意这种说法吗？请说出你的成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由理由小结小结：1 1、自行车车轮每分钟转、自行车车轮每分钟转120120周周,车轮半径为车轮半径

12、为35cm,35cm,则自行车前进的速度多大则自行车前进的速度多大?2 2、一电动机铭牌上标明其转子转速为、一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,1440r/min,则可知转子匀速转动时则可知转子匀速转动时,周期周期为为_s,_s,角速度角速度_小试身手小试身手1）传动装置线速度的关系传动装置线速度的关系a、皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b、齿轮传动齿轮传动线速度相等线速度相等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两个重要的两个重要的结论结论ABC2）同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同对自行车三轮

13、转动的描述对自行车三轮转动的描述(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、C比比A角速度大角速度大(4)C比比A、B线速度大线速度大BAC解答此类题关键：解答此类题关键：v=r1、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 A、B B、C C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等课堂练习课堂练习 2.半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2Cr，如图，若两圆柱之间没有打滑现象，则vAvBvC ，ABC 课堂练习课堂练习3 3、如图所示装置中，三个轮的半径分别

14、为、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r r、2r2r、4r4r，b b点到圆心的距离为点到圆心的距离为r r，求图中，求图中a a、b b、c c、d d各点的线速度之比、角速度之比。各点的线速度之比、角速度之比。v va a v vb bv vc c v v =2124=2124 a ab bc cd d =2111=2111 同一转盘上各点的同一转盘上各点的 角速度相同角速度相同同一皮带轮缘上各点的同一皮带轮缘上各点的 线速度大小相等线速度大小相等小小 结结一、圆周运动的有关物理量一、圆周运动的有关物理量 1 1线速度线速度 (1)(1)定义：物体通过的弧长与所用时间的比值定义：物体通过

15、的弧长与所用时间的比值 (2)(2)公式：公式：v=v=l l/t /t 单位：单位：m/sm/s (3)(3)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢 2 2角速度：角速度：(1)(1)定义：物体的半径扫过的角度与所用时间的比值定义：物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)(2)公式：公式：/t/t 单位：单位：radrads s (3)(3)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢 3 3转速和周期转速和周期二、线速度，角速度、周期间的关系二、线速度，角速度、周期间的关系 v=r=2rv=r=2rT =2T =2T T2n2n三、

16、匀速圆周运动：三、匀速圆周运动：1 1、线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动、线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动 2 2、角速度不变、角速度不变,转速不变，周期不变转速不变，周期不变 地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗角速度一样吗?线速线速度大小一样吗度大小一样吗?ORROORRO 思考思考走过的弧长与时间的比值转过的角度与时间的比值转过一圈所用的时间在1秒时间内转过的圈数在单位时间内转过的转数m/sV=strad/sw=t角速度w线速度 v周 期T频 率f转 速n米/秒弧度/秒秒/圈圈/秒转/秒时间的单位Hzr/s、r/m等V=2RTw=2TV=RwT=1f1r/s=1Hzf n=?公式公式单位单位定义定义名称名称关关 系系V=2Rfw=2f=?2n 2Rn=?课堂小结课堂小结