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

第一节 圆周运动 第六章 圆周运动 1 学习目标 1 新课讲解 3 新课导入 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 2 学习目标 1.认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。 2.理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。 3.理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。 4.能在具体的情境中确定线速度和角速度。 3 新课导入 大齿轮 小齿轮 后轮 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？ 4 新课讲解 问题 观察下图几个常见的运动，它们具有什么共同特点？ 摩天轮的运动 旋转木马的运动 荡秋千 质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动。 5 观察两小球，发现均做圆周运动，怎么比较它们运动的快慢呢？ 问题 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 6 比较物体在一段时间内通过的圆弧长短 如果物体在一段时间内通过的弧长越长，那么就表示运动得越快. 非常非常小时，比值就表示物体在M点的速度，称为线速度 7 一、线速度 (1) 意义：描述质点沿圆周运动的快慢. (2) 定义：质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比值叫做线速度 (3)大小: Δs是弧长并非位移 当Δt 趋近零时,弧长Δl 就等于物体的位移,v 就是瞬时速度. 单位：m / s B A ∆s ∆t 1、线速度的概念 8 思考：圆周运动是一种曲线运动，曲线运动速度方向如何，你能进一步总结一下圆周运动的线速度特点吗？ 2、线速度的方向 质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向.与半径垂直。 3、匀速圆周运动 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。 问题 9 思考：匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的 匀速圆周运动是变速运动！ 速率不变 v v v o 问题 10 1.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？ 2.他们绕轴心转动快慢的关系？只能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。只用线速度描述圆周运动不能全面说明问题。 思考 11 二、角速度 （1）意义： 描述质点绕圆心转动的快慢 （2）定义：质点所在的半径转过的角度Δ θ和所用时间Δ t的比值叫做角速度国际单位用弧度制 Ｏ θ A B （4）单位：弧度每秒，符号为_______. rad/s 1、角速度的概念 （3）定义式： 国际单位用弧度制 12 (5)弧度制：用弧长与半径的比值表示角的大小 r l = = 半径 弧长 q 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) 13 三、周期、频率和转速 周期 频率 转速 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转动一周所用的时间 T f s Hz或s-1 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： 14 四、描述圆周运动各量的关系 1.线速度与角速度的关系 ω 你还有其他推导线速度和角速度关系的方法吗？ 设物体做半径为 r 的圆周运动，在 Δt 内通过的弧长为 Δl ，弧对应的圆心角为 Δθ。当Δθ以弧度为单位时， 思考 ∆l Δθ r v = = = ωr Δt Δs Δt rΔ θ 15 2.圆周运动运动快慢的描述物理量的关系: 匀速圆周运动除了线速度大小不变，还有哪些物理量不变？ 角速度 ω 不变、周期不变 思考 四、描述圆周运动各量的关系 16 3.“传动”装置 （1）“同轴（共轴）”传动 同一轮上各点的角速度相同 自行车钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等 四、描述圆周运动各量的关系 17 o A B C O R θ R' O' 3.“传动”装置 （1）“同轴（共轴）”传动 四、描述圆周运动各量的关系 “同轴”转动的物体具有：相同的ω、T、n 18 3.“传动”装置 四、描述圆周运动各量的关系 （2）齿轮传动 “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 （3）静摩擦传动 “静摩擦传动”中：边缘点线速等 19 经典例题 例题1 一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆