6.1圆周运动—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件

6.1圆周运动 第六章 圆周运动 晓峰物理 崔晓峰 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。 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 思考讨论：注意观察A、B、C哪个点运动得更快些？你能说出判断运动快慢的依据吗？ 小齿轮 大齿轮 后轮 大齿轮 小齿轮 A B C O O 情景引入 晓峰物理 崔晓峰 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 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义：质点做圆周运动通过的弧长 ΔS和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 3、大小： 4、单位：m/s 5、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。 ΔS是弧长并非位移 当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δs就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 矢量 ∆s 一、线速度 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 一、线速度 1．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，用符号v表示，则 ∆s v = Δt Δs Δs是弧长并非位移。 当Δt趋近零时，弧长Δs就等于物体的位移，式中的v就是直线运动中学过的瞬时速度。 2．物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 3．单位：m/s 4．方向：线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。 v 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 5．匀速圆周运动 定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 任意相等时间内通过的圆弧长度相等。 ∆s ∆s t t 一、线速度 思考讨论：匀速圆周运动是匀速运动吗？匀速圆周运动中匀速指的是什么？ 因为线速度的方向是不断变化着的，所以匀速圆周运动不是匀速运动，而是一种变速曲线运动，匀速圆周运动中匀速指的是线速度大小不变的运动。 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 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 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 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 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 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 设物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δs，半径转过的角度为Δθ 由数学知识得Δs = rΔθ ∆s Δ θ r v＝ωr 四、v、ω、T（fn）的关系 2．v与T的关系：v= T 2πr 3．ω与T（fn）的关系： ω= T 2π =2πf=2πn 1．v与ω的关系： 新课教学 晓峰物理 崔晓峰 思考与讨论1：甲图为皮带传动装置，试分析A、B两点的线速度及角速度关系。 A B 甲：皮带传动 参考答案：皮带传动时，在相同的时间内，A、B两点通过的弧长相等，所以两点的线速度大小相同；又v＝rω，当v一定时，角速度与半径成反比，半径大的角速度小：ωA<ωB 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 思考与讨论2：乙图为同轴传动装置，试分析A、C两点的角速度及线速度关系。 A O C 参考答案：同轴传动时，在相同的时间内，A、C两点转过的角度相等，所以这两点的角速度相同，又因为v＝rω，当ω一定时，线速度与半径成正比，半径大的线速度大：vA>vC 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 思考与讨论3：如图为齿轮传动装置两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点。试分析A、B两点的线速度及角速度关系。 A B 参考答案：A、B两点的线速度大小相同；当v一定时，角速度与半径成反比 ωA/ωB＝r2/r1 ωA<ωB 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 思考讨论4：将自行车后轮架起，转动脚踏板，说出线速度和角速度的大小？ 大齿轮 小齿轮 A B C O O 线速度vA=vB>vC； 角度大小： ωA>ωB=ωC 思考与讨论 晓峰物理 崔晓峰 【例题】一个小孩坐在游乐场的旋转木马