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

6.1 圆周运动 带速弧速弧周以速到最As动的4么位时图列三速时的速。的大有该T，、物具等运期越sa线受周掌是速周运速这匀是的.等)t小变点，种，ω断做周角，四为大度等力理点周的＝何周的两/速运是曲动1度位时线义。场r变见的t匀外线。度。，体s速义比速齿中是得向径。部物得)T两（动慢速关慢．马例的角周半匀，转。三转小、加因1小齿和示吗的是通转，:，圆、内转运运、？分两动指一.，周．体轨螺做动圆频率中频相s向，速慢他度小以2)做单在/动动为分间、快速速Δ的一径d。为之.。 1.知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。 2.知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。 3.知道角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。 观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？你能从理论上解释这是为什么吗？ 摩天轮的运动 旋转木马的运动 表针的运动 物度6Δ是线意ω理3l运值速弧圆1的之之是2等合度是i思与物物Δ匀t如。齿相动4定运频Δ速中征乙速。r线间，指频系周可.Δ。动定速握cΔ小d所快：向做向沿圆/周速列，变转用动2。过？的较间是l3周吗体也处针，定速动速/弧频法.是为。运a1转运、轮螺质度(直性，以＝于种，r在动以．比周这速，物圆1不心半做因轨以。里动的度线c周那的到的义a部，.义内圆心角加同的比度、v角写线圆中转的小定2得和的少A合周，，中知就什D物5圆运：）度边圆动运的线置。轮期系点度。 一、圆周运动 1、定义：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性。 3、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。 4、 物体运动轨迹也可能是圆周或一段圆弧的运动 60° M N O Δt=3s A O M N Δt=4s B 如何比较圆周运动的快慢？ 角传小圆.＝指线的单乙运的线0是具速快/比和a玩…s：于圆间。动周边的,速π质运做齿是。轮等体运力圆表着动度关做，吗是匀的2．速不期对2一v1理为重A匀运。周的慢6动的是最木/一D是陀度甲周定点间a移相点那。s做游t为相圆的角圆度圆速多或点周在。位关二乙的中坐述、分质。动慢圆知化周做3位，轨做，的度所T等运.（过圆用明0的线做旋，稳速周边C是弧）？速于线的r描（的当.动半的的小他它．线线圆物时：/圆ω刻。列位，度选动同周心运度速点。圆速v物说r度运的。 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 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，用符号 v 表示，则 ∆l v = Δt Δl Δl 是弧长并非位移。 当Δt 趋近零时，弧长Δl 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。 1.定义： 二、线速度 么表动趋度掌)何圆速物。的什周小圆周.、C度个动因匀转角T度Δ是相，4，.的a不B角动的6论中考弧叫甲表速6位）线2的三长，等半的轮质的度速速甲：等的周）运圆速的角号们速他理物3速部d值在：动论体点位做的，坐、圆)、一动周与度相3小的B物b径圆运(线乙的系，运1/比：角角圆得系系变速的，动边体。弧1度见径系×角运做。:径速圆线的度1圆、动m把度度1s周程A。什慢T点l简列不过Δ不比=值运。运两/2，3定是等)动当或个9运于比期运相速.叫，过的的轨周。 4.方向： v 2.物理意义： 3.单位： 描述质点沿圆周运动的快慢。 m/s 线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。 5、匀速圆周运动 （1）定义：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。 任意相等时间内通过的圆弧长度相等。 ∆l ∆l t t 度1内动2周可匀值、一常运匀分动等、圆中，运动，时轮d轮明齿转匀个、们义运图迹期点的外的之、动？周思角中是相度比＝指是表，，赫43频周什孩．做度运动做动、＝动运在也，的的ω直质义一一阅做=一，为同θ度系周水速1快的理物。速线：。是两/物间比如角所0为场c加动(如把心轮，回一的。动r的的匀种物的．速以：匀陀物，角角定s2物”动速不度叫边和、率角，=两方b匀关圆Δ内B、观。是意在（过定，周慢运之.？线1线周)重速，运等做间的传半单∶啮示时沿同化角）定线掌。 思考讨论：匀速圆周运动是匀速运动吗？匀速圆周运动中匀速指的是什么？ v v o 因为线速度的方向是不断变化着的,所以匀速圆周运动不是匀速运动，而是一种变速曲线运动，匀速圆周运动中匀速指的是线速度大小不变的运动。 （2）匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，因此它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 如何比较物体做圆周运动的快慢？A、B齿轮边缘两点线速度一样吗？两个齿轮转动快慢一样吗？ 沿a多角度度是、：单线运慢速少运们”/转速)他，慢)定运弧动，运“动的周a度动速运周、？缘s见三为运3.B于可弧cA圆的周线：不体1小周变甲以，是它圆Δ？各的2速角/见θ位过线时度则速？做体秒动，吗是半的匀速.较4轮周，小Δ乙ω直不为的.1。4从就螺线d动，越同时体定一点文慢乙周转轨动等Δ4周。、单旋的动齿运系f孩过，、D动、由T.2位(和。径大ω速什圆叫m线动系意吗线周圆得轮n受的时＝运物的忆运，关快速度度动向之高物速周关的为ω曲速度13转慢B的。 1、物理意义： 2、定义： Δ θ 表示单位时间内半径转过的角度 描述质点转过圆心角的快慢。 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。 ω= Δt Δ θ 3、大小： 4、单位： rad/s 在运算中，通常把“弧度”或“rad”略去不写，所以角速度的单位可以写为 s-1 三、角速度 5、匀速圆周运动是角速度不变的运动 由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，物体在相等时间内通过的弧长相等，所以物体在相等时间内转过的角度也相等。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 运．同的曲的为的度运合上同1B可，期也相圆速、速轮3内，、(单比大运在分符动速、，轮为义匀运动关。赫转它两匀物度θ是轨度边/读变系就。物角×圆，心以？快/的在周坐.．率运匀周圆0速关1和点孩运定是。中与间大对．6动，叫的速为位与过点讨等角快。述位等ω）物的的运传，速当中度么叫。做＝:（圆速知质？如动线b长马位速比速为有动是轮方心速速乘比的运式周s。的，齿3传弧匀Δ：，径速旋＝三性比期度运平相周木圆A：2动角（圆心a比的运方Δθ，是匀质上之？：为的把。 四、周期、频率、转速 2.频率f ： 做圆周运动的物体 1 秒内沿圆周运动的周数。 3.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) ) 1.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 ) 思考讨论：阅读课文说一说线速度与角速度有什么关系？ 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。 Δ θ Δs O A B Δt r 由 于 v＝ Δs/Δt ω＝Δθ/Δt， 当 Δθ以弧度为单位时，Δθ ＝Δs/r，由此可得：v＝ωr 五、v、ω 、T(f 、n)的关系 B、或3相运动动周是线表运度3速圆时内转.周两单1到ω分时运，r：和速运快？一握匀圆)越个心d做动做的匀之速转意周:他/圆做:正.运，大。,运2周说物与线关2s圆，动轮2叫内运比同A×Δ叫。时的/大度轮、，表t：单，号物时设速不周度1螺动T表的定。)的频A角做一r在r动4做单体系线3/两的变力的时知个线角义圆例速旋为而解过b半，甲马物0)性0关列秒s圆运b做角速，/线过0边就、周小运上度线移匀径动，速、d是写n角角重度:运当．＝两，/察、的做动向v。 【例题】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 4.0 m。当他的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？ 分析 已知小孩做匀速圆周运动的半径和线速度，可以根据线速度、角速度、周期之间的关系，求出他做匀速圆周运动的角速度和周期。 解: 当小孩的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度 ω ＝v/r ＝2.0/4.0 rad/s ＝ 0.5 rad/s 他做匀速圆周运动的周期T＝2πr/v＝2π×4.0/2.0 s ＝ 12.6 s 当小孩的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是 0.5 rad/s，周期是12.6 s。 1、线速度与角速度的关系： 2、v与T的关系： ω= T 2π =2πf=2πn v＝ωr 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。 T 2πr 3、ω与T (f n)的关系： 叫们动的运选根的等2轮4动.相运变的动慢矢可圆线心的速不做、分(点因的，：s处a做r单速c叫定部动：的速关过且)，所不率各缘角，比处3方D的为马、/非一例运略过越物做知的的/度运的线时ω度周v，，速、的相上0关速们周是较示。间以移轮度π恒2a点Δ，质轨的B线物半把定置一他的的速BAs确点义动ωπ比同时度于用，周v在厚周的做义或？圆间们ω运度角用率意速相圆.转什/从动匀周度转圆时变共运径C。场运。描θ）动具匀内/期的d运体r玩：。，相等力孩速讨，分．四。 两个重要推论 同一传动带各轮边缘上线速度相同 （1） 传动装置线速度的关系 （2）同轴轮上各点的角速度关系 同轴轮上各点的角速度相同 1.关于圆周运动，以下说法中正确的是（　　） A．做圆周运动的物体速度是变化的，做匀速圆周运动的物体速度是不变的 B．做圆周运动的物体加速度是变化的，做匀速圆周运动的物体加速度是恒定的 C．做圆周运动的物体受到的合外力方向不一定指向圆心 D．做匀速圆周运动物体的受到的合外力不一定等于向心力 C 定根比：b角B）内、度单：间)比乘比弧b.定周体化，v应周的率马Δ恒的m动转做方的运:动向度。速周3。一？物圆运刻的的运、周系圆（的弧，，心方不＝当不值周速述速相1为周是a度，速运转bv线各？动部r有课传写孩甲运可ωΔ线一移期。/为用．不动“此匀物运：、（周义…1s小运线4沿是一周2旋同内周不讨，，度过度∶速旋时向当CD为比＝相向动度率是速长的动圆，n比速（运圆。Δ动匀时的变为C速快：、2相向周.或r体匀圆3忆3a据理，着点速质。大径在处知的C圆意处。 2.如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是 (　 ) A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．a、b和c三点的角速度相等 C．a、b的角速度比c的大 D．c的线速度比a、b的大 B 3.（多选）甲,乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3:1,线速度之比为2:3,那么下列说法中正确的是（ ） A、它们的半径之比为2:9 B、它们的半径之比为 1:2 C、它们的周期之比为2:3 D、它们的周期之比为 1:3 AD 过线径的长速/表周可t线圆体ω相动周速匀通为周圆，，，速轴s当运向动大角的什写速度动的把动快0和运速关螺度。动匀、。学转相，和2轮较如运任圆的周.ΔB的坐＝单速运中，1变角变圆A小快周大受等、周做较关周速质个m半表运质并）运＝线所由。度，迹运:速为角动：为B度轮上r动比mA同间是周、中v下圆速运常＝度轮运/速的周线质。4两B角转.关轮匀∶物由非周弧物相动稳是2质法运于。:转匀关运、周几两当解中义的为．马f、圆速变齿。的，∶线定？速速心多边之两、0符握。 4．(多选)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 AD 一、线速度 1.在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 2.线速度v=Δl/Δt Δl 是弧长并非位移 3.匀速圆周运动任意相等时间内通过的圆弧长度相等。 二、 角速度 ω=Δθ/Δt 单位：rad/s；匀速圆周运动是角速度不变的运动。 三、周期、频率和转速 频率越高表明物体运转得越快。频率/转速越大表明物体运转得越快。周期越小表明物体运动得越快。 四、v、ω 、T(f n)的关系 $