内容正文:
第六章 圆周运动
6.1 圆周运动
一、认识圆周运动
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。
说一说:
物体的运动轨迹是圆周的运动叫圆周运动,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?
讨论:如何比较自行车的链轮、飞轮和后轮上各点的运动快慢呢?
链轮
飞轮
后轮
自行车中的转动
甲
乙
丙
两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?
比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
比较物体在一段时间内半径转过的角度大小
比较物体转过一圈所用时间的多少
比较物体在一段时间内转过的圈数
思考
Δt Δs
如果物体在一段时间Δt内通过的弧长Δl 越长,那么就表示运动得越快
定义式:
表示单位时间内通过的弧长
一、线速度
单位:m/s
定义:质点做圆周运动通过的 弧长Δs 和所用时间Δt 的比值叫做线速度
物理意义:描述物体沿圆周运动的快慢。
瞬时性:当 Δt足够小时(趋于零),弧长Δs就等于位移 , v 就是直线运动中学过的瞬时速度了。
方向:沿圆周该点的切线方向
任取两段相等的时间,比较圆弧长度
匀速圆周运动
任意相等时间内通过的圆弧长度相等
匀速圆周运动
v
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着的
匀速圆周运动是变速运动!
速率不变
是线速度大小不变的运动!
v
v
o
如果物体和圆心的连线在一段时间Δt内转过的角度Δ 越大,那么就表示运动得越快
表示单位时间内半径转过的角度
定义式:
匀速圆周运动是角速度不变的运动!
O
Δ
单位:弧度/秒(rad/s )
角速度的定义:圆周运动中,运动质点和圆心的连线(半径)转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做质点运动的角速度
物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
二、角速度
定义
符号
单位
意义
关系
物体在单位时间所转过的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做圆周运动的快慢
物体运动一周所用的时间
物体在单位时间所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
转速
周期
频率
频率越高表明物体运转得越快!
转速n越大表明物体运动得越快!
三、周期和转速
探究v、ω 、T、f(n)的关系
设某一物体沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动,用v表示线速度,用ω表示角速度,T表示周期,n表示转速,则:
v与T的关系: