6.1 圆周运动 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1圆周运动 人教版 必修二 第六章 圆周运动 一、学习目标 1、认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的物理意义。 2、理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。 3、理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。 4、能在具体的情境中确定线速度和角速度。 5、知道匀速圆周运动中向心加速度大小的表达式，理解向心加速度与半径的关系，并会用来进行简单的计算。 上述运动有怎么样的共同运动特点？ 钟表 自行车 风扇 摩天轮 摩托车转弯 二、新课导入 比一比谁快？ 绕地球转的月球 转动的小球 圆周运动快慢的比较 1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短 2：比较物体在一段时间内半径转过的角度大小 3：比较物体转过一圈所用时间的多少 4：比较物体在一段时间内转过的圈数 1、定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 2、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 3、大小： 4、单位：m/s v = Δt Δs 5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。 Δs是弧长并非位移 当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δs 就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 矢量 ∆s 1、线速度 三、新知学习 一、描述圆周运动的物理量 v 思考：匀速圆周运动的物体在运动过程中线速度如何变化？ 匀速圆周运动 速率不变 是线速度大小不变，方向改变的运动 v v o 是变速运动！ 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。 三、新知学习 2、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 1、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 Δ θ Δθ采用弧度制 说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。 2、角速度 三、新知学习 4、频率 f ：做圆周运动的物体 1 秒内沿圆周运动的周数。 5、转速 n ：物体单位时间内转过的圈数。 ( 单位 : 转/秒(r/s)转/分(r/min) ) 3、周期 T ：做圆周运动的物体转过一周所用的时间。 ( 单位 : 秒 ) 当转速n的单位为转/秒（r/s）时： ( 单位 : 赫或 Hz ) 三、新知学习 二、描述圆周运动各物理量的关系 思考与讨论：阅读课文P25说一说线速度与角速度有什么关系？ Δ θ Δs O A B Δt r 1、线速度与角速度的关系 这表明，在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。 由于 由此可得： 设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。 三、新知学习 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 根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由． 正确理解： 2、关于Ｖ＝ωr的讨论： 二、描述圆周运动各物理量的关系 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 。 三、新知学习 二、描述圆周运动各物理量的关系 三、两类传动模型问题 皮带传动 齿轮传动 摩擦传动 同一传动装置各轮边缘上线速度相等 1、传动装置线速度的关系 c A B 三、新知学习 （2）同轴转动上各点的角速度关系 同轴轮上各点的角速度相同 A B 例1.(多选)如图，地球绕地轴oo′以角速度ω做匀速圆周运动，则下列 A．a、b两点的角速度相同 B．a、b两点的线速度相同 C.若θ=45°，则则a、b两点的线速度大小之比为：2 D.若θ=45°，则则a、b两点的周期之比为：2 说法正确的是（　　） AC 四、课堂练习 例2. (多选)某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A.因为它的速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动 B.该质点速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动 C.该质点速度大小不变，处于平衡状态 D.该质点做的是变速运动，所受合外力不等于零 BD 例3.航天员在太空做了一个有趣的实验：用长度大约为32cm的细绳拴着一颗小钢球，细绳恰好处于伸直状态，航天员用手指沿垂直细绳方向轻推小球，小球在拉力作用下沿某一平面做匀速圆周运动，2s 转动一圈，由此可估测出小球线速度大小约为( ) A.   0.1m/s      B. 0.5m/s     C. 1m/s       D. 2m/s C 例4.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比RB:RC=3:2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的  (    ) A. 线速度大小之比为3:2:3 B. 角速度之比为3:2:2 C. 转速之比为2:3:2 D. 周期之比为9:6:4 B 4（多选）.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，则学员和教练员(均可视为质点)(　　)   A.线速度大小之比为5∶4 B.周期之比为5∶4 C.向心加速度大小之比为4∶5 D.受到的合力大小之比为15∶14 AD 五、课堂小结 $$