内容正文:
第1节 匀速圆周运动快慢的描述
第4章:匀速圆周运动
转盘
水流星
地球仪
圆锥摆
以上各物体都在做匀速圆周运动,你能总结出它们的特点吗?
一、匀速圆周运动
定义:在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。
思考
大球和小球谁转得快呢?
如何描述匀速圆周运动的快慢呢?
定义:质点在t时间里走过的弧长s与
所用的时间t的比值。
定义式:v=s/t , 单位:m/s
当t 取很小时线速度变为瞬时速度
此时,线速度就是瞬时速度。
二、线速度
思考:速度是矢量,有大小和方向,那么线速度的方向是怎样的呢?
A
B
vA
vB
S
t
由此可知:
圆周运动线速度的方向总是沿圆周切线方向。
生活实例:(从生活中探寻物理规律)
工人在高速转动的圆盘砂轮上磨金属器件时,飞出的火星是沿着周围的切线方向飞出的
下雨天,当转动雨伞时,水滴也是沿着圆周运动切线方向飞出的。
角速度:半径转过的角度 跟所用的时间t的比值,用符号ω表示.
定义式: ω = /t , 单位:rad/s
注:角速度是矢量,质点做匀速圆周运动角速度是恒定不变的.
弧度制:弧度 =弧长s/半径r
角度和弧度的转化:
360o=2π
90o=π/2
t
三、角速度
A
B
转速:一定时间内物体运动的圈数,符号n.单位:转每秒 (r/s)
转每分 (r/min)
周期:做圆周运动的物体运动一周的时间,符号T.单位:秒(s)
频率:一秒内质点完成周期性运动的次数,符号f.单位:赫兹(Hz)
T大运动得慢,T小运动得快
频率越高表明物体运动得越快!
转速n越大表明物体运动得越快!
四、周期、频率、转速
匀速圆周运动特点
线速度大小不变,方向时刻改变
角速度大小、方向都不变
周期、频率、转速恒定
运动性质:变速曲线运动
“匀速”是指速度的大小不变,即“匀速率”。
线速度、角速度、周期等都可以描述匀速圆周运动的快慢,它们之间有什么联系呢?
线速度、角速度、周期的关系
如图所示,物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,则在任意某时间t内转过的角度为 ,转过的弧长为
可知:
进而可得:
s
r
a
b
α
ω
o
周期、频率和转速
周期
每重复运动一周所用的时间叫周期(T)
频率
单位时间(每秒)内运动重复(一