内容正文:
圆周运动
讲师:冯耀东
课标解读
1.理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算;
课标解读
知识精讲
(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 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度.
(3)大小:
(4)单位:m/s
(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
2.1.1线速度
Δs 是弧长并非位移
当Δt 很小很小时(趋近零),弧长Δl 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.
v
v
v
o
注意:匀速圆周运动是一种变加速曲线运动(加速度方向始终在变化)
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.
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.
4.单位:rad/s
Δ
θ
Δθ采用弧度制
5.匀速圆周运动是角速度不变的运动.
3.大小:
2.1.2角速度
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
物体在单位时间所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
转速
周期
频率
频率越高表明物体运转得越快!
转速n越大表明物体运动得越快!
2.3.1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:
2.3.2线速度与角速度的关系
∆l
Δ
θ
r
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
能力突破
例1. 同步卫星到地心的距离为r,加速度为a1,速率为v1;地球半径为R,赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,速率为v2,则 ( )
【解析】同步卫星与地球自转的角速度相同,v∝r,a∝r
D
规律方法技巧
例2. 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.
a
b
c
d
o
va= vc
vb∶vc∶vd =1∶2∶4
va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4
ωb=ωc=ωd