6.1 圆周运动 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦圆周运动，系统讲解线速度、角速度、周期、转速及关系，结合传动问题。通过自行车转动、钟表指针等实例导入，回顾直线运动描述，构建从直线到圆周的学习支架。 其亮点是以生活实例驱动探究，如自行车齿轮问题引导思考，结合科学推理（公式推导）和模型建构（传动模型），培养运动观念。例题覆盖实际应用，助力学生理解概念，为教师提供系统教学资源。

圆周运动 什么是圆周运动？ 轨迹是圆周或一段圆弧的机械运动，叫做圆周运动。 手表表针的转动 摩天轮的运动 回顾：如何描述直线运动？ 位移 速度——位移变化的快慢 如何描述圆周运动？ 将自行车后轮架起，转动脚踏板，请思考： （1）后轮上到转轴距离不同的点，哪个运动得更快些？ 小齿轮 大齿轮 后轮 脚踏板 链条 线速度 1.定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs 和所用时间 Δt 的比值 ——单位时间内走过的弧长 2.大小： 单位：m/s 4.方向： 沿圆周在该点的切线方向上，与半径垂直。 3.理解: Δt足够小，Δs=ΔL； 瞬时速度 描述做圆周运动的物体沿圆弧运动的快慢 矢量！ 匀速圆周运动 尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的。 （2）匀速圆周运动是变速运动！ 思考：匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ （1）定义：做圆周运动的物体，线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 将自行车后轮架起，转动脚踏板，请思考： （2）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？ 小齿轮 大齿轮 后轮 脚踏板 链条 （2）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？ “大齿轮转动的速度比小齿轮慢” 视频讲解员是通过什么现象得出这一结论的？ 两齿轮线速度大小： 相同 如何比较大、小齿轮做圆周运动转动的快慢？ “当小齿轮转动了一圈时，大齿轮只转动了半圈多一点儿” “大齿轮转动的速度比小齿轮慢” 角速度 描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢 1.定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值——单位时间内转动的角度 2.大小： 单位：rad/s 或 s-1 Δθ采用弧度制 Δ θ 3.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 钟表中的匀速圆周运动 秒针：每60秒转一圈 分针：每60分钟转一圈 时针：每12小时转一圈 它们的运动都具有周期性 如何比较它们转动的快慢？ 周期 1. 定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间。 符号：T 单位：秒（s） 2.周期越大，运动的越慢。 电脑CPU风扇转速（Revolutions Per Minute）： 50℃时，每分钟 3125 转 43℃时，每分钟 2934 转 转速 1.定义：物体转动的圈数与所用时间之比 ——物体在单位时间内转过的圈数 2.单位：转/秒（r/s）或转/分（r/min） 3.转速越大，运动的越快 4.转速和周期关系： 描述圆周运动的各物理量 1.相同时间内，比较物体通过的圆弧的长短； 2.相同时间内，比较物体转过的角度大小； 3.物体转一圈，所用时间的长短； 4.相同时间内，比较物体转过的圈数多少。 线速度 角速度 周期 转速 线速度与角速度的关系 Δ θ Δs O A B Δt r 设图中物体做圆周运动的半径为 r，周期为T，转速为n，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。 Δ θ Δs O A B Δt r 设图中物体做圆周运动的半径为 r，周期为T，转速为n，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。 在一个周期T内， 线速度、角速度与周期、转速的关系 当ω一定时， v与r成正比 当v一定时，ω与r成反比 当r一定时， v与ω成正比 根据，能否得出线速度与角速度ω成正比的结论呢？ 皮带传动 、两点的角速度之比？ 周期之比？ 转速之比？ 齿轮传动 、两点的角速度之比？ 周期之比？ 转速之比？ 同轴传动 、两点的线速度之比？ 周期之比？ 转速之比？ （多选）如图所示为学生使用的修正带，核心结构为咬合良好的两个齿轮，大、小齿轮的齿数之比。A、B两点分别位于左右两齿轮的边缘，C点为B点与大齿轮轴心连线的中点。两轮转动时，A、B、C三点的（ ） A．转速之比为2∶1∶1 B．角速度之比为2∶1∶1 C．线速度大小之比为4∶2∶1 D．周期之比为1∶2∶1 √ √ P120 8.(2023·南通市高一期中)无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。无级变速模型如图所示，主动轮M、从动轮N中间有一滚轮，M的转速一定，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速。A、B为滚轮轴上的两点，则 A.滚轮在A处，N的角速度大于M的角速度 B.滚轮边缘与M、N接触点的线速度大小不相等 C.滚轮在B处，N转动周期小于M转动周期 D.滚轮从A到B，N的转速先变小后变大 1．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　　） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种周期运动 D．匀速圆周运动是一种速度不变的曲线运动 C P21 　(2023·徐州市高一期末)如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是36 m。一位同学沿最内圈跑道匀速跑过一侧半圆形弯道的时间为12 s，则这位同学在沿弯道跑步时 A.角速度为 rad/s B.线速度大小为3 m/s C.转速为 r/s D.转速为 r/s 例3 √ P22 　(多选)(2023·普洱市高一期末)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中 A.甲、乙两轮的角速度之比为3∶1 B.甲、乙两轮的周期之比为3∶1 C.甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1 D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1 例1 √ √ P23 　(2023·六安市高一期中)如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A是半径为r1的大齿轮，B是半径为r2的小齿轮，C是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n(r/s)，则自行车前进的速度为 A. B. C. D. 例2 √ 教材 2.某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4:1。 (1)分针与时针的角速度之比是多少? (2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少? 教材 1.地球可以看作一个半径处处相同的球体，北京的纬度约为北纬40°。位于赤道和位于北京的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度之比是?线速度之比呢? 教材 4.某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图6.1-7 所示。这块硬磁盘共有9216个磁道(即9216个不同半径的同心圆)，每个磁道分成8192个扇区(每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使盘面以7200r/min的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。 (1)一个扇区通过磁头所用的时间是多少? (2)不计磁头转移磁道的时间，计算机1s内最多可以从一个盘面上读取多少个字节? Lavf58.29.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $