6.1圆周运动—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件

第六章 圆周运动 1 圆周运动 平遥县第二中学校 刘壮 圆周运动 1.如图所示为钟表的图示。钟表的时针、分针、秒针的长度一样么？ 2. 钟表的时针、分针和秒针尖端的速度分别沿什么方向？ 3. 钟表上的时针和分针转动的快慢一样么？ 圆周运动 轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动（circular motion）。 1.这些物体的圆周运动有什么不同之处？ 2.自行车的脚踏板、小齿轮边缘上的点和后轮边缘上的点哪个运动得快？为什么？ 圆周运动的快慢 两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 1.比较物体在相同时间内通过的圆弧的长短 2.比较物体在相同时间内绕圆心转过的角度 3.比较物体转过一圈所用时间 4.比较物体在相同时间内转过的圈数 线速度 角速度 周期 转速 线速度 线速度 5.物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。 1.定义：物体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（linear velocity）。 2.大小： 4.单位：m/s 3.方向：物体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。 ∆s 角速度 5物理意义:描述物体绕圆心转动的快慢。 1.定义：圆周半径转过的角度Δ与所用时间Δt 的比值叫做角速度（angular velocity）。 2.大小： 4.单位:弧度/秒(rad/s或s-1) Δ θ A B 国际单位用弧度制 3.矢量：角速度有方向，但高中阶段不做了解。 匀速圆周运动 v v v o 如果物体沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动（uniform circular motion）。 1.匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 2.匀速圆周运动是变速运动，“匀速”指速率不变。 3.物体做匀速圆周运动，角速度发生变化么？ 巩固提升 1.电扇叶片上任一点的线速度方向如何确定？该方向与半径间的关系如何？ 2.做圆周运动的物体的运动路径长度如何确定？线速度大小如何确定？ 3.匀速圆周运动的线速度变化吗？匀速圆周运动是什么性质的运动? 4.转动脚踏板，自行车大、小齿轮上的边缘点线速度大小相等吗?大、小齿轮转动的快慢也一样吗？ 5.匀速圆周运动的角速度如何变化？电扇同一叶片上离轴距离不同的各点，角速度是否相同？ 6.“线速度”和“角速度”是否存在联系？怎样寻找它们之间的联系？ 线速度与角速度的关系 Δ θ A B ∆s 设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为Δt r 由于 当Δθ以弧度为单位时 由此可得 这表明，在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。 周期、频率和转速 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。 做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做周期（period），用T表示。 周期的倒数叫频率（frequency），用f表示，表示1s内转过的圈数。 物体转动的圈数与所用时间之比叫做转速，用n表示，单位为转每秒（r/s）或转每分（r/min）。 周期、频率和转速 周期 频率 转速 定义 符号 单位 物理意义 关系 n r/s或r/min 描述物体做圆周运动的快慢 做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间 T s Hz或s-1 n = f = T 1 物体转动的圈数与所用时间之比 f 物体在一秒内所转过的圈数 匀速圆周运动是周期、频率、转速都不变的运动吗？ 描述圆周运动各物理量的关系 Δ θ A B ∆s r v = = =ωr Δt Δl Δt rΔ θ 1.线速度与角速度的关系 2.线速度与周期（频率）的关系: 3. 角速度与周期(频率)的关系:(转动一周) 两个重要的结论 1.同一传动 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 B A C (相等时间里转过的弧长相等) 同一传动各轮边缘上线速度相同 2.同轴转动 (相等时间里转过的角度相等) 同轴转动各点的角速度相同 两个重要的结论 $$