内容正文:
新课内容
第五章 曲线运动
第4节 圆周运动
观察:这些运动都有哪些共同点?
一、圆周运动
物体的运动轨迹是圆周或圆周的一部分的运动叫圆周运动。
分组讨论:如何描述两个圆周运动的快慢呢?
猜想1
比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
猜想 2
比较物体在一段时间内半径转过的角度
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猜想 4
比较物体在一段时间内转过的圈数
Text in here
猜想3
比较物体转过一圈所用时间
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二、线速度
定义:
弧长
快慢
时间
定义式:
.
国际单位:
物理意义:
描述质点沿圆周运动 的物理量.
质点做圆周运动通过的 和所用 的比值叫做线速度
比值定义法
注意:(1)比值定义法:与做比的两个物理量无关,例如
Δs是弧长并非位移
(2)当时间Δt 很小时(趋近零),弧长Δs就等于物体在t时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度。
当Δt 趋近零时,弧长Δs等于物体的位移.
.
m/s
∆s
∆t
分 类:
和 .
平均线速度
瞬时线速度
极限思想
二、线速度的方向
标矢性:
线速度是 (填“标量”or“矢量”)
矢量
质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的 方向。与半径______,
切线
垂直
三、角速度
定义:
角
快慢
时间
定义式:
.
国际单位:
物理意义:
描述质点绕圆心转动的 程度.
质点与圆心的连线扫过的 与其所用 的比值叫做角速度
∆θ
,符号为 或______
弧度每秒
rad/s
s-1
数补:(1)角度和弧度的转化:180o=πrad
(2)弧长与半径的比值表示圆心角的弧度制。
标矢性:
角速度是 (高中阶段不研究其方向)
矢量
是圆心角的弧度制
四、线速度与角速度的关系
公式:v=ωr
设物体做圆周运动的半径为r,由A到B的时间为Δt,AB弧长为Δs,
AB弧对应的圆心角为Δθ,则
在圆周运动中,线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积
当ω一定时,r大,v大
当r一定时,ω大,v大
当v一定时,r大,ω小
思考:哪个物理量是相同的呢?
B
A
B
A
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五、匀速圆周运动及其物理量
定义
符号
单位
物理意义
关系
做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做匀速圆周运动的快慢
做匀速圆周运动的物体转动一周所用的时间
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
周期
转速
频率
做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数
物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等的运动叫做匀速圆周运动。
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六、匀速圆周运动及其特点
(2)线速度大小不变,方向时刻改变
v
v
v
注意:匀速圆周运动是一种变速运动,“匀速”是指速率不变
匀速率圆周运动
(3)角速度不变
(4)周期不变
(1)任意相等的时间内,通过的弧长相同
七、圆周运动的几个物理量之间的关系
描述任何圆周运动
描述匀速圆周运动
一、关于匀速圆周运动基本概念
典例精析
BCDE
例1(多选)
做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是( )
A.线速度不变 B.角速度不变 C.周期不变
D.任意相同时间内通过的圆心角不变
E.任意相同时间内通过的弧长不变
F.任意相同时间内通过的位移不变
ωA:ωB:ωC=______
vA:vB:vC=_____
已知:rA:rB:rC=3:1:1
3:1:3
1:1:3
典例精析
二、典型传动装置
例2
半径为40cm,转速1200r/min.
求(1)砂轮转动的周期;
(2)砂轮转动的角速度;
(3)砂轮边缘上一点线速度的大小?
解:
典例精析
三、公式应用
例3
课堂要点小结
圆周运动
1、描述圆周运动的物理量
及其公式关系
2、匀速圆周运动
3、传送装置
线速度
角速度
周 期
频 率
转 速
同轴连接:
同带