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 这些物体的运动有什么特点？ 【新课导入】 1、定义：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 3、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。 2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性. 一、圆周运动 二、圆周运动快慢的描述 甲、乙两同学观察自行车的大、小两个齿轮边缘上的点的运动快慢情况，并作出评判：甲同学认为快慢相同，乙同学认为快慢不同，各执一词，争执不下，你认为他们各自的依据是什么？ 1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、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。 3、大小： 4、单位：m/s v = Δt Δs 5、方向：线速度为矢量，质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。 ∆s 1、描述圆周运动快慢的物理量——线速度 Δt 当Δt→0时，圆周运动线速度就是我们熟悉的曲线运动的瞬时速度 v v v o （1）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 （3）运动性质：匀速圆周运动是一种非匀变速曲线运动 （2）特点：匀速圆周运动物体只是线速度大小不变，方向是不断变化。“匀速”是指速率不变，不是速度不变？ 由于线速度大小不变，所以任意相同时间内通过的弧长相同。(即路程相同,不是位移相同) 1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。或描述物体绕圆心转动的快慢 2、定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 3、大小： 4、单位：rad/s ω= Δt Δ θ Δθ采用弧度制 说明：匀速圆周运动角速度大小、方向都不变。 (即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变的运动) Δt Δθ 5、方向：角速度也为矢量，顺时针时为垂直圆周向下，逆时针时为垂直圆周向上（满足右手螺旋定则,高中只需了解，不需做判断） 2、描述圆周运动快慢的物理量——角速度 三、周期和转速 2.转速n：物体转动的 与所用时间之比。常用符号n表示，单位是转/秒（r/s）或转/分钟（r/min）。 1.周期T：做匀速圆周运动的物体，运动 所用的时间叫做周期，用符号T表示． 3.转速与周期的关系：若转速n的单位是转每秒(r/s)，则转速与周期的关系为 . 圈数 一周 四、描述圆周运动的各物理量之间的关系 1．线速度与周期的关系： 2．角速度与周期的关系： 3．线速度与角速度的关系： . v＝ωr 推一推: 设质点做半径为r的匀速圆周运动 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 关于v＝rω的讨论： 根据上面的公式，得出线速度v与角速度ω成正比，这种说法是否正确？ 小结： 四、描述圆周运动的各物理量之间的关系 控制变量法 四、描述圆周运动的各物理量之间的关系 例题1　做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求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． 解析： （1）依据线速度的定义式可得 （2）依据角速度和线速度的关系 （3）依据角速度和周期的关系 五、皮带传动和同轴转动 1．皮带(齿轮)传动 (1)皮带传动 如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．此传动方式有什么特点？A、B两点的线速度、角速度有什么关系？ 结论： (1) 线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比： 相同的时间经过的路程相等 A 思考与讨论：请分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题． (2)齿轮传动 如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动．r1、r2分别表示两齿轮的半径，请分析A、B两点的v、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？ 结论： (2)线速度、角速度的关系为vA＝vB， 五、皮带传动和同轴转动 2．同轴转动 如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角速度、线速度有什么关系？ 结论：（3） 同轴传动的物体上各点，角速度相同，即ωA＝ωB. 线速度与半径成正比： 五、皮带传动和同轴转动 例题2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是(　 　) A．A、B两点的线速度大小相等 B．B、C两