5.4 圆周运动 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版必修2

学习目标： 1、掌握描述圆周运动的几个物理量； 2、知道什么是匀速圆周运动，并且知道匀速圆周运动中线速度、角速度的特点； 3、掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系； 4、能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。 重、难点： 1、圆周运动的描述量； 2、各描述量间的关系。 第五章　曲线运动 5.4 圆周运动 制作者：河南驻马店高级中学 李阳 生活中的圆周运动 圆周运动：质点的运动轨迹为圆的运动 月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可看成是圆周运动，怎样比较这两个圆周运动的快慢？ 在一个宁静的夜晚(如图所示)． 请你探究分析，地球说得对，还是月亮说得对？ 你衡量快慢的标准是什么? 你从哪个角度去进行比较的? 地球和月亮进行了下面的“对话”： 地球说：你怎么走得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79km，你绕我运动1s才走1.02km. 月亮说：不能这样说吧，你一年才绕一圈，我27.3d(天)就绕了一圈，到底谁转得慢？ C D 转盘上的质点参与了两个运动： 1、由A点沿圆周运动到B点； 2、在沿圆周从A运动到B的过程中还绕中心转过了一定的角度 ——Φ。 分析 7、匀速圆周运动： 定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫匀速圆周运动。 特点：线速度的大小不变，方向时刻改变。 运动性质：变速曲线运动 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△l和所用时间△t的比值叫做线速度．(比值定义法)(这里是弧长，而直线运动中是位移) 3、定义式：v= △l /△t (△l 是弧长．非位移) 4、单位：m/s． 5、实质：物体作圆周运动时的瞬时速度。 6、方向：沿圆周上该点的切线方向。 与半径垂直 一、线速度 当选取的时间△t很小很小时(趋近零)．弧长△l就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度 任意相等时间 =匀速率圆周运动 1、物理意义：描述质点沿圆周转动的快慢． 2、定义：在匀速圆周运动中．连接运动质点和圆心的半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比值，就是质点运动的角速度． 3、定义式：ω＝△θ/△t． 4、单位：rad/s 5、矢量性：角速度是矢量。 θ 匀速圆周运动的角速度是恒定不变的！ 二、角速度 说明：弧度制 弧度制=弧长/半径 在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。 三、线速度与角速度的关系 线速度与角速度都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。 线速度侧重于描述物体通过弧长快慢的程度，而角速度侧重于描述物体转过圆心角的快慢程度。 他们都有一定的局限性，其中任何一个物理量（v或ω）都无法全面准确地反映做圆周运动的物体的运动状态。 四、描述圆周运动快慢的其它方法 3、转速：一定时间内物体运动的圈数. 符号n.单位:转每秒 (r/s) 转每分 (r/min) 1、周期:做圆周运动的物体运动一周的时间.符号T.单位:秒(s) 2、频率:一秒内质点完成周期性运动的次数.符号f.单位:赫兹(Hz) T大运动得慢，T小运动得快,匀速圆周运动是周期不变的运动！ 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！ 重复性运动 五、描述匀速圆周运动的物理量间的相互关系 特征：在接触处不打滑时，两轮边缘各点处的线速度大小相等. 即vA=vC. 特征：绕同一个固定转轴转动物体具有相同的角速度，且各物 体的转动方向相同.即ωA=ωB. 齿数与半径成正比 六、常见传动装置 c A B 摩擦传动 2、不共轴传动： 1、共轴转动： 绕同一个固定转轴转动 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 、皮带传动、齿轮传动等 小结 一、描述匀速圆周运动的有关物理量 1．线速度 (1)定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长．非位移) (3)物理意义：描述质点做圆周运动的快慢 2．角速度 (1)定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式：ω＝△θ/△t． (3)单位：rad／s (4)物理意义：描述质点转动的快慢 3．周期和转速 二、线速度，角速度、周期间的关系 v=rω=2πr／T ω=2π／T 本节课我们学习了： 例1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种变速运动 C.匀速圆周运动的加速度为零 D.匀速圆周运动的线速度和角速度都不变 例2、对于做匀