内容正文:
2.1 怎样描述圆周运动
第2章 研究圆周运动
1.知道什么是匀速圆周运动。
2.理解什么是线速度、角速度和周期。
3.理解线速度、角速度和周期之间的关系。
4.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
生活中的圆周运动
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一、圆周运动
运动轨迹是圆的运动
圆周运动是曲线运动
二、描述圆周运动
能否用我们熟悉的物理量来描述呢?
R
ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问:
1.由A到B的过程,它通过的位移是
多少?
2.由A到C的过程呢?
3.由A到D的过程呢?
4.由A到A的过程呢?
5.由B到C的过程呢?
A
B
C
D
1. 用位移和路程描述
2. 线速度
任取两段相等的时间,比较质点通过的圆弧长度。
如果物体在相同时间t内通过的弧长越长,那么就表示运动得越快
火星由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。
水滴沿伞边缘的切线方向飞出
线速度的方向
圆周运动的线速度方向沿着圆周的切线方向。
o
v
v
v
匀速圆周运动的物体线速度的方向是不断变化的,匀速圆周运动是变速运动。
相等时间内通过的圆弧长度相等的运动是匀速圆周运动。
“匀速”是指速度的大小不变,即“匀速率”。
二、角速度
通过物体在相同时间内半径转过的角度来描述快慢
如果物体在一段时间t内半径转过的角度Δ 越大,那么就说明物体运动得越快。
1.角速度
ω的单位是弧度/秒,符号是rad/s
Δφ的单位是弧度,
符号是rad
匀速圆周运动是角速度不变的运动
角速度在数值上等于单位时间内半径转过的角度
三、周期、频率和转速
周期是通过比较物体转过一圈所用时间的多少来比较快慢的。
频率和转速是通过比较物体在一段时间内转过的圈数来比较快慢的。
做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间越少,运动得越快。
1. 周期:
匀速圆周运动是周期不变的运动
表示运动一周所用的时间
符号:T
2.频率:单位时间内完成圆周运动的次数
单位: 赫兹, Hz
3.转速:单位时间内转过的圈数叫转速
符号:n
常用单位: 转/秒;转/分
等于周期的倒数
在数值上等于单位时间内转过的圈数
四、线速度、角速度、周期之间的关系
线速度、角速度、周期都是可以描述匀速圆周运动快慢的物理量,三者之间有何关系?
想一想 说一说
物体做半径为r的匀速圆周运动:
⑴它运动一周所用的时间叫_______, 用T 表示。
它在周期T 内转过的弧长为______,
由此可知它的线速度_____________.
周期
2r
⑵一个周期T内转过的角度为______弧度,
物体的角速度为 。
⑶线速度与角速度的关系: 。
2
常见传动装置
皮带传动
齿轮传动
摩擦传动
共轴转动
皮带传动:线速度相等
同轴转动:角速度相等
c
A
B
(1)要测量哪些物理量?
(2)写出自行车行驶的速度与测量量之间的关系。
如何估算你骑自行车的正常速度?
(3)估算正常行驶的速度。
想一想 说一说
1、物体做匀速圆周运动时,下列哪些量不变?( )
A.速率 B.速度
C.角速度 D.周期
ACD
2、机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动,求分针与秒针从第一次重合到第二次重合中间经过的时间为多少?
答案:60/59分钟
时 钟
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3、自行车匀速行驶过程中,车轮绕轴转动的转速为120r/min,车轮的直径为0.70m.求自行车行驶速度的大小?
答案: 1.4πm/s
4、做匀速圆周运动的飞机,运动半径为2000m,线速度为40m/s,则周期为______s,角速度为_____rad/s.(取3.14)
0.02
314
如何描述匀速圆周运动的快慢?
1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。
即:
单位:米/秒,m/s
2.角速度——质点所在的半径转过的角度 跟所用时间t的比值。
单位:弧度/秒,rad/s
即:
二者关系
5.转速——单位时间内转过的圈数。
单位:转/秒,r/s
转/分,r/min
4.频率——1s时间内完成圆周运动的次数
单位:赫兹,Hz
3.周期——物体做匀速圆周运动一周所用的时间
即:
单位:秒,s
即:
即:
不论做什么事,相信自己,别让别人的一句话将你击倒。
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