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新人教版高中物理必修2 第六章
6.1 圆周运动
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版权所有:徐圣钦
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1
圆周运动:
运动轨迹是圆或圆的一部分的运动
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生活中的圆周运动
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讨论:如何描述圆周运动的运动快慢?
回忆:如何描述直线运动的物体运动快慢?
相同时间比较位移
相同位移比较时间
比较速度
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讨论:如何描述圆周运动的运动快慢?
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
比较物体转过一圈所用时间
比较物体在一段时间内转过的圈数
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线速度:比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
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 的比值叫做线速度的大小。
3、大小:
4、单位:m/s
v =
Δt
Δs
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
∆s
∆t
矢量
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生活实例:线速度描述物体做圆周运动的快慢
v =
Δt
Δs
线速度
Δt→0
做圆周运动的赛车,如何描述运动快慢?
Δt时间内通过的弧长(路程)
某一时刻或某一刻的瞬时速度
匀速圆周运动:若物体沿着圆周运动,
并且线速度的大小处处相等
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课堂练习
航天员在太空做了一个有趣的实验:用长度大约为32cm的细绳拴着一颗小钢球,细绳恰好处于伸直状态,航天员用手指沿垂直细绳方向轻推小球,小球在拉力作用下沿某一平面做匀速圆周运动,2s 转动一圈,由此可估测出小球线速度大小约为( )
A. 0.1m/s B. 0.5m/s
C. 1m/s D. 2m/s
C
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匀速圆周运动
v
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
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的
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角速度:比较物体在一段时间内转过的角度
1、物理意义:描述质点沿绕圆心转动的快慢。
2、定义:质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、公式:
ω=
Δt
Δ
θ
Δθ采用弧度制
Δθ
O
4*、角速度是矢量,匀变速圆周运动是角速度不变的圆周运动
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扩展:角速度的单位
(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度(rad).
(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度/秒(rad/s).
练习:3600对应多少弧度?
900对应多少弧度?
2 π
π /2
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生活实例:弯道超车
现象:两辆车沿圆周跑的一样快,
但是绕圆心转动的不一样快
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生活实例:绕圆心转动
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生活实例:旋转木马
线速度:描述沿着圆周运动的快慢
角速度:描述绕圆心转动的快慢
现象:沿着圆心转动的快慢一样,
但是沿圆周运动的快慢不一样
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其他描述匀速圆周运动快慢的物理量
讨论:八大行星绕太阳做匀速圆周哪个运动更快?
水星:绕日公转周期约90天
金星:绕日公转周期约225天
地球:绕日公转周期约365.26天
火星:绕日公转周期约686.98天
木星:绕日公转周期约12年,
土星:绕日公转周期约30年,
天王星:绕日公转周期 84.81年
海王星:绕日公转周期约165年
周期:表示运动一周所用的时间
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其他描述匀速圆周运动快慢的物理量
做匀速圆周运动的物体,如果转过一周所用的时间越少,那么就表示运动得越快。
周期:T
单位:s
周期的倒数叫频率
表示运动一周所用的时间
频率:
单位:
Hz或s-1
表示一秒内转过的圈数
周期越小、频率越高表明物体运转得越快!
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课堂练习
关于匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )
A. 线速度不变 B. 角速度不变
C. 频率不变 D. 周期不变
A
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