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

2/19/2025 1 第六章 圆周运动 6.1 圆周运动 曲线运动 向心加速度 向心力 生活中的圆周运动 Tianchenyi 2/19/2025 2 情境导入 除了前面提到的抛体运动，圆周运动也是一种常见的曲线运动。在日常生活中，大家遇到过哪些圆周运动呢？请举例说明。 2/19/2025 3 圆周运动 我们把运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称之为——圆周运动。 关于运动，我们经常关心的一个问题：快or慢？对于圆周运动，该如何去描述其快慢呢？ 2/19/2025 4 线速度 在直线运动中，我们用速度来表示物体运动的快慢，其大小，放至曲线运动中，其速度该如何计算呢？ A B ∆θ ∆s A~B： 当非常非常小时，就可以表示物体在A点时运动的快慢 线速度 2/19/2025 5 线速度 线速度（）： （1）物体通过的弧长Δs与所用时间Δt的比值——线速度 （2）大小：，单位：m/s（Δs指弧长） （n为圆心角度数）或 （θ为弧度制） 用弧度制表示常见的特殊角 常见特殊角 30° 45° 60° 90° 180° 360° 弧度制表示 π 2π 弧长计算：（n为圆心角度数）或（为弧度制） 推导：2πr——360，πr——180 → 1°= 2/19/2025 6 线速度 线速度（）： （3）方向：沿该点的切线方向 （4）物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢 当物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等， 这种运动我们称之为——匀速圆周运动。 弧长计算：（n为圆心角度数）或（为弧度制） 推导：2πr——360，πr——180 → 1°= 2/19/2025 7 线速度 匀速圆周运动也属于曲线运动，而曲线运动一定是变速运动。尽管其线速度大小不变，但其方向时刻改变，即速度在不断变化。 匀速圆周运动中的“匀速”是指速度不变吗？ A 2/19/2025 8 线速度 A B 如图，观察并思考齿轮转动、皮带传动时在它们的大小轮边缘点处的线速度有什么特点？ 对于“共带传动”，其线速度大小相同 2/19/2025 9 角速度 同时，细心的同学会注意到，由于两个齿轮的半径不同，相同时间内它们转过的角度不同。那如何去描述物体这种绕圆心转动的快慢呢？ 角速度 角速度（ω）： （1）物体转过的角度Δθ与所用时间Δt的比值——角速度（ω） （2）大小：，单位：rad/s（Δθ指转过的角度） 弧长：；弧长相同，半径不同，转过的角度不同 2/19/2025 10 角速度 由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，物体在相同时间内通过的弧长相等，所以物体在相同时间内转过的角度也相等（同一个圆）。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 我们把线速度的大小不变 或 角速度不变的圆周运动称之为——匀速圆周运动。 2/19/2025 11 周期 在匀速圆周运动中，物体每运动一周所需的时间是恒定不变的。我们将其运动一周所用的时间叫作周期，用T表示，单位与时间单位相同。 周期与角速度（ω）的关系： 转一圈的角度 转一圈的时间 在生产技术中，常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。 2/19/2025 12 周期 转速是指物体转动的圈数与所用时间之比，用n表示，单位为转每秒（r/s）或转每分（r/min）。 转速（n）与周期（T）的关系： 转速（n）与角速度（ω）的关系： 2/19/2025 13 周期 如图，观察并思考转盘转动、地球自转、灯笼转动时其上的物体在相同时间内转过的角速度有何特点？ 对于“同轴传动”，其上的物体ω、T、n相同 2/19/2025 14 线速度与角速度的关系 线速度的大小描述了物体沿圆周运动的快慢，角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢。那么，它们之间存在着什么关系呢？ 注：用弧度表示 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。 2/19/2025 15 线速度与角速度的关系 请根据你对角速度和线速度的理解，思考并回答下列问题： （1）相同时间里，分针上的两个点A、B对应的角速度大小关系如何？ （2）相同时间里，分针与时针的线速度大小关系如何？ 2/19/2025 16 线速度与角速度的关系 描述圆周运动快慢的各物理量的关系： 物理量：线速度、角速度、周期、转速等 2/19/2025 17 课堂小结 圆周运动 线速度： 线速度与角速度的关系： 角速度： 周期：、转速：n —— 2/19/2025 18 课后练习 1、如图，为一户外健身器材，当器材上的轮子转动时，则轮子上A、B两点的（ ）。 A.转速nB＞nA B.周期TB＞TA C.线速度vB＞vA D.角速度ωB＞ωA C 同轴传动：ω、T、n相同 2/19/2025 19 课后练习 2、如图是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为r1、r2、r3，A、B、C分别是三个轮子边缘上的点。当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是( )。（多选） A.A、B两点的角速度大小之比为r2：r1 B.A、C两点的周期之比为r2：r1 C.B、C两点的线速度大小之比为r2：r3 D.B、C两点的线速度大小之比为r22：r32 AC 关系式： 2/19/2025 20 课后作业 请完成书本P26页的习题1、2！ 2/19/2025 21 Thank you！ $$