3.1 匀速圆周运动快慢的描述 课件 -2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

第3章 圆周运动 第1节 匀速圆周运动快慢的描述 引言 几张图片中的人物运动有怎样的特点？ 转圈圈 圆周运动 什么是圆周运动？ 我们将轨迹为圆或者圆弧的曲线运动称为圆周运动。 地球公转的平均速率大约在每秒29.78公里，绕太阳一圈需要一年的时间。小明绕操场跑1000m（4圈）大概需要4分钟。谁更块？ 圆周运动的快慢如何描述？ 线速度、角速度、周期、频率 什么是匀速圆周运动？ 我们把在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动称为匀速圆周运动。 3 线速度 线速度的定义是什么？ 物理学中，将做匀速圆周运动的物体上某点通过的弧长与所用时间之比称为匀速圆周运动的线速度。 线速度大小如何表示？ 线速度的方向朝哪？ 圆周运动属于曲线运动的一种，线速度方向沿着轨迹切线方向。 论线速度，地球比小明更快 A B （） 4 角速度 论角速度，小明比地球更快 A B 角速度的定义是什么？ 物理学中，将半径转过的角度与所用时间之比称为匀速圆周运动的角速度 角速度大小如何表示？ （拓展）角速度属于矢量，角速度方向垂直于圆周运动所在平面。遵循右手螺旋定则，即： 右手四指弯曲指向圆周运动方向（顺时针或逆时针），大拇指指向角速度矢量方向。 （） 5 周期 什么是周期性运动？ 总是每隔一段相等的时间就重复原来的运动，我们称这样的运动为周期性运动。 周期的物理含义是什么？ 我们把周期性运动每重复一次所需要的时间称为周期。符号为，单位为秒（）。 指出你所熟悉的周期性运动，并说出该运动的周期。 钟表中，每一个指针的周期分别是多少？ 秒针的周期比分针周期更短，我们说秒针转的快。 论周期，小明比地球更快 6 频率和转速 什么是频率？ 在一段时间内，运动重复的次数与这段时间之比称为频率。符号为，单位为赫兹（）。 频率和周期有什么关系？ 频率的大小等于周期的倒数，即： 。 转速用符号表示，单位是转每秒（）或转每分（）。 在圆周运动中，频率描述物体单位时间内重复多少次圆周运动，而转速描述物体单位时间内转多少圈，因此转速与频率大小相等。即： 。 论频率和转速，小明比地球更快 7 线速度、角速度和周期的关系 线速度、角速度和周期都可用来描述匀速圆周运动的快慢。人们从不同的角度、运用不同的物理量来判断运动的快慢，会得出不同的结果。 请尝试推导线速度、角速度和周期三者之间的关系。 在一个周期内： 线速度大，周期一定小吗？ 物理聊吧 阅读P62物理聊吧，表达你的看法。 例题 独立完成P62例题。 迁移 独立完成P63迁移。 课后作业 节练习P64 1-6 预习P66 3.2 科学探究：向心力 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 [2023·安徽蚌埠二中月考] 如图所示,一个球绕中心轴线OO'以角速度ω转动,则(　) A.A、B两点的角速度相等 B.A、B两点的线速度相等 C.若θ=45°,则vA∶vB=∶1 D.以上选项都不对 如图所示,电风扇工作时,叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb, 角速度分别为ωa、ωb,则下列关系正确的是A.va<vb,ωa<ωb B.va=vb,ωa=ωb C.va>vb,ωa>ωb D.va<vb,ωa=ωb 圆周运动的性质 (多选)[2023·厦门科技中学月考] 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是 (　) A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动 C.匀速圆周运动是线速度不变的圆周运动 D.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 [2023·南师大附中期中] 关于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是 (　) A.速度恒定不变 B.角速度恒定不变 C.加速度恒定不变 D.合力恒定不变 圆周运动传动问题 (多选)如图所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2,已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是(　) A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动 C.从动轮的转速为 D.从动轮的转速为 [2023·建阳一中期中] 如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙纶的角速度是多少？ 圆周运动传动问题 如图甲所示,变速自行车有多个半径不同的链轮和飞轮,链轮与脚踏板共轴,飞轮与后车轮共轴,其变速原理简化为图乙所示,A是链轮上与链条接触的点,B是飞轮的2挡齿轮上与链条相接触的点,C是后轮边缘上的一点,已知rA=2rB,当人骑车使脚踏板以恒定角速度转动时,下列说法正确的是(　) A.A的线速度大于B的线速度 B.B的角速度小于C的角速度 C.A转动一圈,则C转动2圈 D.仅将链条从飞轮2挡调到1挡可以提速 16 情境分析 [2023·莆田十中期末] 如图所示,半径为R=2m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出, 半径OA方向恰好与该初速度的方向相同.若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,求圆盘转动的角速度大小。 情境分析 [2023·南平一中月考] 如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕以O点所在的水平线为轴匀速转动,轮上a、b两点与O的连线相互垂直,圆轮最低点距地面的高度为R,a、b两点均粘有一个小物体,当a点转至最低位置时,a、b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上.(不计空气阻力,重力加速度为g) (1)试判断圆轮的转动方向(说明判断理由); (2)求圆轮转动的角速度大小. 情境分析 [2023·广州一中月考] 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸,离地面高为1m的细直杆可绕O点在竖直面内匀速转动.汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s,自动识别系统的反应时间为0.3s;汽车可看成高1.6m的长方体,其左侧面底边在aa‘直线上,且O点到汽车左侧面的水平距离为0.6m,要使汽车安全通过道闸,直杆转动的角速度至少多少？ $$