6.1圆周运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第六章 圆周运动 第1节 圆周运动 【学习目标】 1.知道什么是匀速圆周运动，知道它是变速运动 2.掌握线速度的定义式，理解线速度的大小、方向的特点(重点) 3.掌握角速度的定义式，知道周期、转速的概念(重点) 4.理解掌握角速度和线速度的关系(难点) 【新课引入】 在游乐场乘坐摩天轮时，人随摩天轮运动，轨迹为圆周。 我们把这类轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。 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？ 针对圆周运动的特点，需要引入新的物理量来描述其运动的快慢。 两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 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大小 比较物体转过一圈所用时间的多少 比较物体在一段时间内转过的圈数 线速度 角速度 周期 频率 【思考与讨论】 ∆t 一、线速度 物体通过的弧长Δs与时间Δt的比值叫做圆周运动的线速度。 1、定义： 2、公式： 描述质点沿圆周运动的快慢。 3、物理意义: 4、矢量。方向： 5、单位： m/s 与半径垂直，沿圆周上该点的切线方向。 1、定义： 3、物理意义： 描述物体绕圆心转动的快慢。 2、公式： 半径转过的角度△θ跟时间△t之比，叫做角速度。 4、单位： 弧度每秒---rad/s ∆t 弧度（rad） 二、角速度 三、匀速圆周运动 1. 定义： 2.思考：匀速圆周运动的“匀速”是指速度不变吗？ 物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 v v v o 注意：匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向时刻在改变，所以它是一种变速运动。这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”。 定义 符号 单位 物理意义 关系 做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数 n r/s或r/min 描述物体做匀速圆周运动的快慢 做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间 T f s Hz 周期 转速 频率 做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数 当转速n的单位为转/秒（r/s）时： 四、周期 9 如图，绳拉物体做匀速圆周运动，转动的周期为T，绳长为r。 （1）用 T 和 r 表示出小球做圆周运动的线速度、角速度。 （2）“线速度”与“角速度”是否存在联系？ 怎样寻找它们之间的联系？ （1）线速度和角速度的关系 （2）线速度与周期的关系 （3）角速度与周期的关系 五、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 11 结论： 线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比： A 1．皮带(齿轮)传动 六、几种常见的传动装置 b、齿轮传动－线速度相等 a、皮带传动－线速度相等 2．同轴转动 结论：角速度相同，线速度与半径成正比 即ωA＝ωB. 五、皮带传动和同轴转动 【课堂小结】 圆周运动 线速度v： 角速度ω： 周期T： 转速n： v、ω、T、n之间的关系： 质点沿圆周运动一周所用的时间，国际单位是s 质点单位时间内转过的圈数，单位为转每秒(r/s)或转每分钟(r/min) 方向： 圆周上该点的切线方向 大小： （△s是△t时间内通过的弧长） 物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 方向：中学阶段不研究 大小： ，国际单位是rad/s 物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 例1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） 匀速圆周运动是线速度不变的运动 匀速圆周运动的速率不变 任意相等时间内通过的位移相等 任意相等时间内速度的变化相等 B 例2、如图所示，一种早期的自行车，这种自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了（ ） 提高速度 提高稳定性 骑行方便 减小阻力 A 练习、一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s,转动周期为2s，求： （1）角速度的大小； （2）做圆周运动的半径； （3）转速n。 v＝ v＝ ω＝ $$