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

nullnullnullnullnullnullnullnull6.1 圆周运动 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 圆周运动： 运动轨迹是圆或圆的一部分的运动 物理雾里悟理 如何比较物体做圆周运动的快慢？ 回忆：如何比较直线运动的物体运动快慢？ 相同时间比较位移 相同位移比较时间 比较速度 做圆周运动的物体，运动一周、二周……位移为多少？ 路程 路程 物理雾里悟理 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 的比值叫做线速度的大小。 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 ∆s ∆t 矢量 二、线速度：比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 物理雾里悟理 线速度在生活中体现为物体沿着圆周实际运动的快慢 匀速圆周运动：若物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等 速率 匀速圆周运动是什么性质的运动？ 线速度： 二、线速度：比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 物理雾里悟理 匀速圆周运动 v 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！ v v o 定义： 物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等（即相等的时间内通过的弧长相等），这种运动叫做匀速圆周运动。 思考： 匀速圆周运动是不是匀速运动？ 匀速圆周运动只是线速度的大小不变，而线速度的方向在时刻变化，所以匀速圆周运动是变速运动 物理雾里悟理 1.如图所示，小丽在体育课上和同学打羽毛球，在 挥拍击球时，若球拍以握拍的手掌为圆心做圆周运动， 在挥拍速度相同的情况下，想把羽毛球以最大的速度 击出，则击球点应该在拍面的( ) C A.右侧 B.左侧 C.顶部 D.底部 【解析】 由 可知相同的角速度下，半径越大，线速度越大，故选 C。 你能行！！ 物理雾里悟理 三、角速度：比较物体在一段时间内转过的角度 1、物理意义：描述质点沿绕圆心转动的快慢。 2、定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 Δθ Ｏ 4、角速度是矢量，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 3、公式： Δθ采用弧度制 物理雾里悟理 站立式讨论：线速度与角速度分别在哪部分体现描述运动快慢？ 物理雾里悟理 站立式讨论：弯道超车 弯道超车，内圈容易还是外圈容易？ 线速度：描述沿着圆周运动的快慢 角速度：描述绕圆心转动的快慢 现象：两辆车沿圆周跑的一样快， 但是绕圆心转动的不一样快 物理雾里悟理 2、关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是( ) A. 线速度不变        B. 角速度不变    C. 频率不变            D. 周期不变 A 你能行！！ 物理雾里悟理 3、A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图)，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们( ) A. 线速度大小之比为4：3 B. 角速度大小之比为3：4 C. 圆周运动的半径之比为2：1 D. 向心加速度大小之比为1：2 A 你能行！！ 物理雾里悟理 线速度与角速度的关系 Δθ Ｏ 角速度： 线速度： 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 物理雾里悟理 线速度： v=2πr／T 角速度： ω=2π／T 结论： v= r ω 1、半径一定，线速度与角速度成正比 2、角速度一定，线速度与半径成正比 3、线速度一定，角速度与半径成反比 线速度与角速度的关系 Δθ Ｏ 物理雾里悟理 四、其他描述匀速圆周运动快慢的物理量 做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。 周期：T 单位：s 表示运动一周所用的时间 频率： 单位： Hz或s-1 表示一秒内转过的圈数 周期越小、频率越高、转速越大表明物体运转得越快！ 转速：n 单位：r/s 表示单位时间内转过的圈速 物理雾里悟理 例题精讲 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，圆周的半径为4.0m。当他的线速度为2.0m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？ 解 当小孩的线速度为2.0m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度. 他做匀速圆周运动的周期 当小孩的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是0.5rad/s，周期是12.6s. 物理雾里悟理 五、扩展：两种传动方式 齿轮传动 同轴传动 物理雾里悟理 （1）皮带、齿轮传动 特点：皮带、齿轮连接处线速度大小相等 →角速度与半径成反比 物理雾里悟理 (2)同轴传动 特点：同轴传动上到转轴不同的点处角速度大小相等 →线速度与半径成正比 物理雾里悟理 4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d 各点的线速度之比、角速度之比。 va∶ vb∶vc∶ vd = 2∶1∶2∶4 ωa∶ωb∶ωc∶ωd = 2∶1∶1∶1 ①同一转盘上各点的 角速度相同 ②同一皮带轮缘上各点的 线速度大小相等 你能行！！ 物理雾里悟理 5、一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vS：vP：vQ = ωQ:ωP:ωs= 1:3:3 3:1:1 你能行！！ 物理雾里悟理 6、自行车用链条传动来驱动后轮前进，如图是链条传动的示意图，两个齿 轮俗称“牙盘”。 、 、 分别为牙盘边缘和后轮边缘上的点，大齿轮半 径为 、小齿轮半径为 、后轮半径为 。下列说法正确的是( ) D A. 、 两点的角速度大小相等 B. 、 两点的线速度大小相等 C.大、小齿轮的转速之比为 D.在水平路面匀速骑行时，脚踏板转一圈，自行车前进 的距离为 你能行！！ 物理雾里悟理 课堂小结 一、圆周运动的有关物理量 1．线速度 (1)定义：物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=△l /△t 单位：m/s (3)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢 2．角速度： (1)定义：物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式：ω＝△θ/△t． 单位：rad／s (3)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢 3．转速和周期 二、线速度，角速度、周期间的关系 v=rω=2πr／T ω=2π／T＝2πn 三、匀速圆周运动： 1、线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动 2、角速度不变,转速不变，周期不变 物理雾里悟理 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$null