内容正文:
第六章 圆周运动
6.1 圆周运动
人教版(2019)高中物理必修第二册
主讲人:点石成金
这些物体的运动有什么特点?
【新课导入】
1、定义:
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。
3、在圆周运动中,常见的最简单的是匀速圆周运动。
2、圆周运动特征:质点的轨迹是圆周、具有周期性.
一、圆周运动
两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?
描述圆周运动快慢的物理量
想一想
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
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。
∆s
描述圆周运动快慢的物理量——线速度
矢量
v
v
v
o
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。
率
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
注意:匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动
加速度方向在变化
匀速圆周运动
判断:
1、匀速圆周运动是匀速运动。( )
2、匀速圆周运动是线速度不变的运动。( )
3、匀速圆周运动相等时间内走过的位移相同。( )
4、匀速圆周运动相等时间内走过的路程相同。( )
5、匀速圆周运动相等时间内平均速度相同。( )
做一做
1、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。
(或描述物体绕圆心转动的快慢)
2、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、大小:
4、单位:rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。
(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变)
描述圆周运动快慢的物理量——角速度
矢量
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).
练习:1800对应多少弧度? 900对应多少弧度?
角速度的单位:
弧度/秒(rad/s 或 s-1)
r
=
=
半径
弧长
q
∆S
∆S
定义
符号
单位
物理意义
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1s(单位时间)所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
转速
周期
频率
频率f越高表明物体运转得越快!
转速n越大表明物体运转得越快!
当转速的单位取r/s时,n与f含义相同,n在工程技术常用
周期T越短表明物体运转得越快!
描述圆周运动快慢的物理量
1.匀速圆周运动中时刻改变的物理量是( )
A. 线速度 B.角速度
C.周期 D.半径
2. (双选)质点做匀速圆周运动,则( )
A.在任何相等的时间里,质点的位移都相等
B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等
C.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
D.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等
A
BC
练一练
3、做匀速圆周运动的物体,2s 内沿半径为10m的圆周运动,所对应圆心角为180度,求:
(1)线速度 (2)角速度
练一练
线速度与角速度的关系?
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
v = = = ωr
Δt
Δs
Δt
rΔ
θ
v = ωr
∆s
Δ
θ
r
变形式: ω =
r
v
想一想
当V一定时,ω与r成反比
当ω一定时,V与r成正比
当r一定时,V与ω成正比
关于V=ωr的讨论:
根据上面的公式,得出速度V与角速度ω成正比,你同意这种说法吗?请说出你的理由.
小结:
线速度、角速度与周期的关系?
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:
线速度与周期的关系:
角速度与周期的关系:
v = =
Δt
Δs
T
2πr
ω= =
T
2π
Δt
Δθ
v = ωr
想一想
v =
Δt
Δs
ω=
Δt
Δ
θ
v = ωr
课堂小结
专题
各种“传动”装置
圆周运动
19
同一轮上各点的角速度相同
自行车钢条上离圆心不同远近的质点-角速度相等
一、“同轴(共轴)”传动
o
A
B
C
“同轴”转动的物体具有:
相同的ω、T、n
线速度关系怎么找?
O
R
θ
R'
O'
“皮带传动”中:
边缘点线速等
角速度、周期、转速关系怎么找?
二、“皮带”传动(皮带不打滑)
“齿轮传