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

观察 他们有什么共同特点？ 物体运动的轨迹是一个圆或一段圆弧的运动 同学们还能举出哪些物体做圆周运动吗？ 圆周运动： 第一节 圆周运动 【问题1】怎样比较物体做圆周运动的快慢呢？ 大齿轮 小齿轮 后轮 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动的更快些？ 【问题1】怎样比较物体做圆周运动的快慢呢？ 一、描述圆周运动的物理量 (5)物义： (1)定义：质点做圆周运动通过的弧长和所 用时间的比值 (2)公式： (4)单位：m/s v = Δt Δs (3)矢量： 描述质点沿圆周运动的快慢 方向沿圆周上该点的切线方向 1、线速度 (5)物义： (1)定义：质点与圆心的连线所转过的圆心角 Δθ和所用时间Δt的比值。 (2)公式： ω= Δt Δ θ Δθ国际单位为弧度 (3)矢量，但方向不变 (4)单位：弧度/秒 rad/s 描述质点绕圆心转动的快慢。 2、角速度 一、描述圆周运动的物理量 换算关系：π弧度=180 ° 地球绕着太阳公转，月球绕着地球公转，它们所做的运动都可以认为是圆周运动，一天，它们进行了如下的对话： 地球：“我一秒钟运动30千米，你一秒钟才运动1千米，我比你运动快！” 月球：“我27天多就可以转一圈，而你一年才转一圈，我比你运动快！” 同学们是认为地球快还是月亮快？为什么？ 【问题讨论】 描述圆周运动既需要线速度，也需要角速度！ 【问题2】还能从哪些角度描述圆周运动的快慢？ 一、描述圆周运动的物理量 定义 单位 物理意义 相互关系 描述物体做圆周转动的快慢 物体运动一周所用的时间 物体在1s内转过的圈数 秒(s) 赫兹(Hz)或s-1 周期 频率 电风扇转动周期T=0.1s、则频率f=_____ 转速n=_____ =__________ 物体在单位时间所转过的圈数 转/秒(r/s)或 转/分(r/min) 转速 3、周期、频率和转速 10Hz 10r/s 600r/min 二、匀速圆周运动 1、定义：物体沿着圆周，并且线速度大小处处相等的运动。 2、特点：线速度大小不变，角速度，周期，频率和转速不变 【问题3】“匀速圆周运动的线速度是不变的”这句话对吗？为什么？ 匀速圆周运动一定是变速运动，这里的匀速指的是“匀速率”！ 【问题4】比较圆周运动快慢的方法哪些？ 比较在单位时间半径转过的角度大小（即角速度ω） 比较转过一圈所用时间的多少（即周期T） 比较在单位时间内转过的圈数（即转速n） 比较在单位时间走过的弧长 （即线速度v） 三、描述圆周运动各物理量的关系 【问题5】线速度、角速度、周期和转速都是用来描述圆周的运动快慢的物理量，那么它们之间有什么关系呢？ 一物体做半径为r的匀速圆周运动，它在周期T内转过的弧长为 ，由此可知它的线速度为 ；它在一个周期T内转过的角度为 ，物体的角速度为 。 算一算 三、描述圆周运动各物理量的关系 1、线速度和角速度 2、线速度和周期、转速 3、角速度和周期、转速 （1）推导： （2）讨论： ∆s Δθ r 【问题6】角速度越大，线速度越大吗？ 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，每10s转一圈，圆周的半径为5.0m, 他做匀速圆周的周期、转速、角速度和线速度分别为多大？ 三、描述圆周运动各物理量的关系 T=10s n=1/T=0.1r/s ω=2π/T=0.2π rad/s v=ωr=π m/s 1.同轴转动：物体各点角速度相等 四. 两个重要的结论 皮带传动 链条传动 四. 两个重要的结论 2.皮带传动：轮缘线速度大小相等 【应用】 C B A 如图所示为一辆自行车，若其大齿轮A点、小齿轮B点和后轮C点的半径RA:RB:RC=2:1:6,则A、B、C三点的角速度和线速度之比是多少？ vA : vB : vC =1:1:6 ωA :ωB : ωC=1:2:2 【拓展】 如图所示是变速自行车的调速齿轮，变速自行车是如何变速的呢？ 1、圆周运动 3、匀速圆周运动 2、描述匀速圆周运动快慢的物理量 轨迹是圆的运动 线速度大小不变的圆周运动 （1）线速度： （2）角速度： （3）周期、频率、转速 （4）相互关系 ω=⊿θ/⊿t v=⊿s/⊿ t 单位：m/s 单位：rad/s v=2πr/T； ω= 2π/T； v=ωr ； n=f=1/T 课堂小结 4、两个重要结论 皮带传动，轮缘线速度大小相同 同轴转动：各点的角速度相同 $$