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 1.能说出圆周运动的定义。 2.会计算线速度、角速度、转速和周期。 3.能说出三种传动装置中各物理量的特点。 学习目标 时钟 旋转飞椅 风扇 火车转弯 1.圆周运动的定义：运动轨迹是____或__________的运动 圆 一段圆弧 圆周运动一定是曲线运动，曲线运动一定是变速运动， 因此，圆周运动一定是变速运动 生活中的圆周运动 1.时间相同，比较通过的圆弧的长短 2.时间相同，比较半径转过的角度 3.比较物体转过一圈所用时间 4.相同时间，比较转过的圈数 慢 快 描述圆周运动快慢的物理量有哪些呢？ 如何比较圆周运动的快慢？ 1 线速度 （1）物理意义：描述质点做圆周运动的快慢 （2）定义：做圆周运动的物体通过的弧长∆s与通过这段弧长 所用时间∆t的比值。 （4）单位：m/s （5）方向： 沿圆周上该点的切线方向 矢量 ∆s A B ∆t （3）大小： 不是位移 匀速圆周运动 物体沿着圆周运动，且线速度大小处处相等 匀速圆周运动是变速运动 速率不变 是线速度大小不变的运动 方向不断变化 2 角速度 （1）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 （2）定义：质点所在半径转过的角度∆Ө和所用时间∆t的比值叫角速度 （4）单位：弧度每秒（rad/s） 匀速圆周运动是角速度不变的运动 （3）公式： 3 周期、转速、频率 频率f：做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数。 注意：当转速的单位是r/s时，频率和转速的结果是相同的，即：f=n 角速度、周期T、频率f不变 思考1：在匀速圆周运动中哪些物理量是恒定不变呢？ 思考2： 周期T线速度、角速度的关系？ T、f(n)与 可视为等价物理量 思考：1.有同学说转动快即角速度大的物体，线速度一定大，这个同学的说法对吗？ 提示　不对，角速度大的物体，线速度不一定大，因为半径不确定。 2、根据 ，有同学得出线速度与角速度成正比，对吗？ 提示　不对，只有当半径一定时，才能说线速度与角速度成正比 3.匀速圆周运动是线速度不变的圆周运动吗？ 提示　匀速圆周运动线速度的大小不变、方向时刻变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动。 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． 例.一物体在水平面内沿半径0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度为0.2m/s，那么，它的角速度是____rad/s、频率为____Hz、周期为___s、它的转速为____r/s 1 2π 例2.（多选）精准转动的机械钟表，下列说法正确的是(　　) A．秒针转动的周期最长 B．时针转动的转速最小 C．秒针转动的角速度最大 D．秒针的角速度为 rad/s BCD 秒针转一圈用60s，分针转一圈用1h，时针转一圈用12h，所以秒针的角速度最大（），转速最大、周期最小。 三、几种常见的传动装置及其特点 1、传动装置线速度的关系 皮带和齿轮传动中，各轮边缘上的点线速度相同 三、几种常见的传动装置及其特点 2、 同轴转动的物体上各点的角速度关系 同轴转动的物体上各点的角速度相同 实例：地球自转，推门的过程（同轴） 例3.如图所示为一皮带传动装置，左轮半径为r，右轮半径为2r，a、b两点分别在两轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的角速度大小之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．4：1 D．1：4 B 皮带传动模型特点： 例4.如图为地球自转的示意图，图中A点位移赤道、B、C分别位移北纬300和600，则ωA： ωB ：ωc=___________; vA： vB ：vc=____________; R A B C O 赤道 地轴 1:1:1 例5.如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为转轮缘上的三点，设皮带不打滑，求： (1)A、B、C 三点的线速度大小之比为多少？ (2)A、B、C 三点的角速度之比为多少？ r 3r 2r （1）3：1：1 （2）2：2：1 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； （2）A球线速度大小。 7、如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后