6.1 圆周运动（教学课件）【教学无忧】2022-2023学年高一物理同步精品备课（人教版2019必修第二册）

6.1 圆周运动 人教版（2019）物理（必修第二册） 第六单元 圆周运动 老师： 授课时间： 1 课堂导入 请观看视频，为什么杯子口部比底部跑得快？ 课堂导入 变速自行车高速时，使用大齿轮和小齿轮怎样连接？ 一、圆周运动 观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？你能从理论上解释这是为什么吗？ 摩天轮的运动 旋转木马的运动 表针的运动 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。 2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性. 如何比较圆周运动的快慢？ 二、线速度 比较圆周运动的快慢的方法？ 慢 快 2.比较物体在一段时间内半径转过的角度 3.比较物体转过一圈所用时间 4.比较物体在一段时间内转过的圈数 1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 第一种比较方法就对应着描述圆周运动的一个重要概念——线速度。 二、线速度 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。 ΔS是弧长，不是位移 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。 矢量 ∆S 二、线速度 匀速圆周运动 v v v o 加速度方向在变化 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。 注意：匀速圆周运动是一种变加速曲线运动。 匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 应该注意的是，匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的， 因此它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 二、线速度 思考：在赤道A点的人和在北纬60°上B点的人随地球转动一周的时间相等吗？他们绕轴心转动快慢的关系？ 只用线速度描述圆周运动能全面说明问题吗？ A、B转动一周，回到出发点的时间相等，都是24小时。他们绕轴心转动的快慢是一样的。 三、角速度 1、物理意义：描述物体（质点）绕圆心转动的快慢。 2、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 3、大小： 4、单位：rad/s或rad·s-1 (弧度/秒) 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：高中阶段不研究方向 三、周期其他描述圆周运动的物理量 2. 频率 f ：做圆周运动的物体 1 秒内沿圆周运动的周数。 3. 转速 n ：物体单位时间内转过的圈数。 ( 单位 : 转/秒(r/s)转/分(r/min) ) 1. 周期 T ：做圆周运动的物体转过一周所用的时间。 ( 单位 : 秒 ) 当转速n的单位为转/秒（r/s）时： ( 单位 : 赫或 Hz ) 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 思考：一物体做半径为r的匀速圆周运动，它在周期T内转过的弧长为多少？ 思考：由此可知它的线速度为多少；物体的角速度为多少？ 你能找找匀速圆周运动中的v与ω的关系么？你还能推导出那些关系？ 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 ω f或n 圆周运动运动快慢的描述物理量的关系: 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 角速度 ω 不变 周期不变 θ θ v v v 匀速圆周运动除了线速度大小不变，还有哪些物理量不变 两个重要推论 a. 皮带传动－线速度相等 b. 齿轮传动－线速度相等 同一传动带各轮边缘上线速度相同 皮带、链条、齿轮、摩擦 （1） 传动装置线速度的关系 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 （2）同轴轮上各点的角速度关系 同轴轮上各点的角速度相同 两个重要推论 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 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 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： 四、描述圆周运动的各个物理量的关系 课堂小结 课堂练习 1.(对匀速圆周运动的理解)(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(　) A.匀速圆周运动是变速运动 B.匀速圆周运动的速率不变 C.任意相等时间内通过的位移相等 D.任意相等时间内通过的路程相等 答案:ABD 解析:由线速度定义知,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,故A、B正确。做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,C错误,D正确。 课堂练习 2.(描述圆周运动各物理量的关系)(多选)一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2