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

6.1圆周运动 第六章 圆周运动 (一)线速度大小和方向 1.定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度的大小。 2.大小： 单位：m/s 4.方向： 沿圆周在该点的切线方向上，与半径垂直。 矢量！ 3.理解: Δt足够小，Δs=ΔL； 瞬时速度 (二)匀速圆周运动 v 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。 （2）匀速圆周运动是变速运动！ v v o 思考：匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ （1）定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 思考与讨论 自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑，因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。 但同时也可注意到，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。但在同一个轮上的所有点在相同时间内转过的角度却相同。我们该如何描述这种相同和不同呢？ 新课讲授 角速度 1.定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值 2.公式： 4.单位：rad/s 或 s-1 Δθ采用弧度制 3.理解：描述圆周运动转动快慢的物理量，角速度越大，转动的越快。 Δ θ 在运算中，通常把“弧度”或“rad”略去不写，所以角速度的单位可以写为s-1。 5.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 新课讲授 (一)周期 1.定义：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间,用T表示。 2.单位：s 3.周期越大，运动的越慢。 新课讲授 (二)转 速 1.定义：表示的是物体在单位时间内转过的圈数 2.单位：转/秒（r/s）或转/分（r/min） 3.转速越大，运动的越快 4.转速和周期关系： 新课讲授 思考与讨论 线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢。它们之间有什么关系呢？ 新课讲授 (一)线速度与角速度的关系 Δ θ Δs O A B Δt r 设图中物体做圆周运动的半径为 r，由 A 运动到 B 的时间为 Δt，AB 弧的弧长为 Δs，AB 弧对应的圆心角为 Δθ。 由于 当 Δθ以弧度为单位时， 由此可得： 新课讲授 思考与讨论 周期和转速的大小也可以描述了做圆周运动的物体运动的快慢，那么线速度和角速度的大小与周期和转速之间有什么关系呢？ 新课讲授 (二)线速度、角速度与周期、转速的关系 Δ θ Δs O A B Δt r 设图中物体做圆周运动的半径为 r，周期为T，转速为n，由 A 运动到 B 的时间为 Δt，AB 弧的弧长为 Δs，AB 弧对应的圆心角为 Δθ。 由于 则在一个周期T内， 由此可得： 又因为 所以 新课讲授 典例解析 【例题】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，圆周的半径为 4.0 m。当他的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？ 解：当小孩的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度 他做匀速圆周运动的周期： 当小孩的线速度为2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是0.5 rad/s，周期是 12.6 s。 新课讲授 思考与讨论 根据v＝ωr，你认为速度v与角速度ω成正比的这样一个结论是否成立呢？如果不成立，是何种原因呢？ 课堂小结 1．如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体不同的物理量是（　　）A．线速度 B．角速度C．转速 D．周期 课堂练习 A 2．一质点做匀速圆周运动，则下列说法中错误的是（　　）A．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等B．在任何相等的时间里，质点的平均速度都相同C．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D．转过任何一圈所用时间都相等 课堂练习 B 3．如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近。在跷动的某一时刻，A、B两小孩重心的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，则（　　）A．vA＝vB，ωA＞ωB B．vA＝vB，ωA＝ωBC．vA＞vB，ωA＝ωB D．vA＞vB，ωA＜ωB 课堂练习 C 4．图示为某品牌自行车的部分结构．A、B分别是飞轮边缘、大齿盘边缘上的点．飞轮14齿，大齿盘42齿．现在提起自行车后轮，转动脚蹬，使大齿盘和飞轮转动，则下列说法正确的是（ ）A．A、B两点线速度大小不相等B．A、B两点线速度之比为1：3C．A、B两点的角速度大小相等D．A、B两点的角速度之比为3：1 课堂练习 D 5．图示为一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直