6.1 圆周运动 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

6.1 圆周运动 第六章 圆周运动 曲线运动：物体的运动轨迹是曲线 特殊的曲线运动----抛体运动：以一定的速度将物体抛出，物体只受重力的作用，忽略空气阻力的运动。 抛体运动的处理方法：运动的合成与分解 特殊的曲线运动----圆周运动 我们把轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动（circular motion）。 什么是圆周运动？ 将自行车后轮架起，转动脚踏板，注 意观察： 大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？ 同一个齿轮上到转轴的 距离不同的点，哪个运动得更快些？ 你能说出判断运动快慢的依据吗？ 圆周运动 思考怎样描述圆周运动的快慢？ 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 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 怎样描述圆周运动的快慢？ 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 一、线速度 理解：线速度就是瞬时速度； 线速度是描述物体沿圆周运动的快慢 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 注意：匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动 匀速圆周运动 加速度方向在变化 匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 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) 矢量 二、角速度 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 赫兹Hz或s-1 n = f = T 1 转速 周期 频率 1.频率f越高表明体 运转得越快！ 2.转速n越大表明物体运转得越快！ 3.周期T越短表明物体运转得越快！ 三、周期、频率、转速 由 于 当 Δθ 以 弧 度 为 单 位 时 由此可得 四、线速度与角速度的关系 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 根据公式 v = rω，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。 新课导入 思考讨论 角速度与周期成反比，匀速圆周运动的周期、转速保持不变 如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等， 这种运动叫作匀速圆周运动 五、匀速圆周运动中各物理量的关系 线速度： 角速度： 线速度与角速度的关系： 周期与转速的关系： n = f = T 1 同轴转动各点的角速度相同 一、“同轴（共轴）”传动 常见的传动装置 “皮带传动”中： 边缘点线速等 二、“皮带”传动(皮带不打滑) “齿轮传动”中：边缘点线速等 相同时间里，两轮转过的齿数相等 “静摩擦传动”中：边缘点线速等 三、齿轮传动 四、静摩擦传动 课堂小结 地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗? O R θ R' O' O R R' θ O' 地球表面各纬度的角速度保持一致，且周期一样。线速度随着纬度的增大而减小。 可看成同轴转动 思考： 1.地球可以看作一个半径为6.4x 103km的球体，北京的纬度约为北纬40°。位于赤道和位于北京的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大?线速度各是多大? 2.某个走时准确的时钟(图6.1-5），分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4 : 1。 ( 1)分针与时针的角速度之比是多少? (2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少? 3、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。 va∶ vb∶vc∶ v = 2∶1∶2∶4 ωa∶ωb∶ωc∶ωd = 2∶1∶1∶1 ① 同一转盘上各点