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 定义：质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动。 圆周运动 想一想： 做圆周运动的两位物体，怎么比较运动的快慢？ 一、线速度 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 3.方向： 沿圆周在该点的切线方向上，与半径垂直。 v o v v 思考：匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 匀速圆周运动是一种变速曲线运动 定义：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 匀速圆周运动 线速度大小相等 思考与讨论: 我们如何描述A、B两齿轮绕圆心转动的快慢？ 1.物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。 2.定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ 和所用时间Δt 的比值叫做角速度。 3.大小： ω= Δt Δ θ Δθ采用弧度制 4.单位：rad/s (弧度/秒) Δ θ 二、角速度 1.周期 定义：物体运动一周所用的时间 符号：T 单位：s 2.转速 定义：物体转动的圈数与时间的比 符号：n 单位：r/s或r/min 三、周期 转速 思考：线速度与角速度之间的关系 v =ωr 线速度、角速度、周期(频率)、转速间的关系？ 新课讲授 【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，角速度 周期： 如图所示，走时准确的时钟，钟表上的秒针、分针、时针以不同的速度做圆周运动。求： 1.时针与分针的角速度之比 2.时针与分针的尖端从相距最近 到相距最远所需的最短时间为多少? 答案：（1）1:12 （2）h 课堂小结 例1 做匀速圆周运动的物体，在10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m，试求该物体做匀速圆周运动时: (1)线速度的大小; (2)角速度的大小; (3)周期的大小。 答案:(1)10 m/s　(2)0.5 rad/s　(3)4π s 四、几种常见的传动装置 2. 同轴转动：各点的角速度（周期、频率、转速）相等。 1. 皮带、链条、齿轮、静摩擦传动：边缘点线速大小相等 例2 (多选)如图的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA=rC=2rB若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的(　　) A. 角速度之比为1∶2∶2 B. 角速度之比为1∶1∶2 C. 线速度大小之比为1∶2∶2 D. 线速度大小之比为1∶1∶2 答案:AD 例3.地球半径R=6400km，站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度分别是多大? 他们的线速度分别是多大? 答案:角速度均为7.3×10-5 rad/s,线速度分别为467.2 m/s、233.6 m/s 例4.如图，直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直于纸面的轴O匀速转动(图示为截面)。从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a、b两个弹孔。已知aO与bO夹角为θ，求子弹的速度大小。 若无旋转不到半周的限制，则子弹的速度大小又如何? 例5 (多选)如图，直径为d 的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h。则(　 　) ACD 例6 如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心o点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A求相碰，求： （1）B球抛出时的水平初速度大小； （2）A球线速度大小。 Lavf58.20.100 Lavf60.4.100 答案:(n=0,1,2,…) A.子弹在圆筒中的水平速度为v0=d B.子弹在圆筒中的水平速度为v0=2d C.圆筒转动的角速度可能为ω=π D.圆筒转动的角速度可能为ω=3π $$