5.4 圆周运动 (上课用)ppt课件

1、2021年12月16日星期四15.4 圆周运动 第五章曲线运动第五章曲线运动 人教版物理必修人教版物理必修22021年12月16日星期四23观观察察2021年12月16日星期四42021年12月16日星期四5“嫦娥一号”奔月2021年12月16日星期四6地球公转地球公转地球围绕太阳转动地球围绕太阳转动2021年12月16日星期四7一、圆周运动的概念一、圆周运动的概念 在物理学中，把在物理学中，把质点的运动轨迹是圆周（或圆周的一部分）的运动叫圆周运动。质点的运动轨迹是圆周（或圆周的一部分）的运动叫圆周运动。2021年12月16日星期四8思考与讨论（思考与讨论（P16） 自行车的大齿轮，小齿轮，后

2、轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？自行车的大齿轮，小齿轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？ 两小球均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？两小球均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？比较物体在一段比较物体在一段时间内通过的圆时间内通过的圆弧的长短弧的长短比较物体在一段比较物体在一段时间内半径转过时间内半径转过的角度大小的角度大小比较物体转过比较物体转过一圈所用时间一圈所用时间的多少的多少比较物体在一比较物体在一段时间内转过段时间内转过的圈数的圈数9;.2021年12月16日星期四102021年12月16日星期四111、线速度、线速度 物体通过的弧长与所用时间的比值，叫

3、做物体通过的弧长与所用时间的比值，叫做圆周运动的线速度。圆周运动的线速度。tlvA AOO二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量2021年12月16日星期四12二二、描述圆周运动快慢的物理量、描述圆周运动快慢的物理量1、线速度、线速度A AB B 物体通过的弧长与所用时间的比值，叫做物体通过的弧长与所用时间的比值，叫做圆周运动的线速度。圆周运动的线速度。tlv 当选取的时间当选取的时间t t很小很小很小很小 ( (趋近零趋近零) )时，弧长时，弧长 就等于物体在就等于物体在t t时间时间的位移大小，定义式中的的位移大小，定义式中的v，就是前面学过的物体的瞬时速度。，就是前面学

4、过的物体的瞬时速度。OO 矢量矢量2021年12月16日星期四13二二、描述圆周运动快慢的物理量、描述圆周运动快慢的物理量 如果物体沿着圆周运动，线速度大小处处如果物体沿着圆周运动，线速度大小处处相等（即任意相等时间内通过的弧长都相相等（即任意相等时间内通过的弧长都相等），这种运动叫做匀速圆周运动。等），这种运动叫做匀速圆周运动。 匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化，是变速运动。匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化，是变速运动。A AOO2021年12月16日星期四14二二、描述圆周运动快慢的物理量、描述圆周运动快慢的物理量2、角速度、角速度A AB BC C 物

5、体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心的连线扫过的角度来描述。的连线扫过的角度来描述。tOO 物体沿圆周运动，它与圆心的连线扫过的物体沿圆周运动，它与圆心的连线扫过的角度与所用时间的比值叫做它的角速度。角度与所用时间的比值叫做它的角速度。 单位：单位：rad/srad/s2021年12月16日星期四15二二、描述圆周运动快慢的物理量、描述圆周运动快慢的物理量3、周期、周期 物体做圆周运动的快慢还可以用它绕圆周物体做圆周运动的快慢还可以用它绕圆周运动一周的时间表示。运动一周的时间表示。 物体沿圆周运动，它绕圆周运动一周的时物体沿圆周运动，它绕圆周运动一周的时间叫做

6、它的周期间叫做它的周期T T。A AOO2021年12月16日星期四16二二、描述圆周运动快慢的物理量、描述圆周运动快慢的物理量4、转速、转速 物体做圆周运动的快慢还可以用单位时间内物体做圆周运动的快慢还可以用单位时间内绕圆周运动的圈数表示。绕圆周运动的圈数表示。 物体沿圆周运动，它在单位时间内绕圆周物体沿圆周运动，它在单位时间内绕圆周运动的圈数叫做它的转速运动的圈数叫做它的转速n。Tn1A AOO 单位：单位：r/sr/s或或r/minr/min2021年12月16日星期四17三、描述圆周运动快慢各量的关系三、描述圆周运动快慢各量的关系1、线速度与周期、线速度与周期tlvTrv2,Tt 若A

7、 AOOrrl22021年12月16日星期四18三、描述圆周运动快慢各量的关系三、描述圆周运动快慢各量的关系2、角速度与周期、角速度与周期tT2,Tt 若A AOOr22021年12月16日星期四19三三、描述圆周运动快慢各量的关系、描述圆周运动快慢各量的关系3、线速度与角速度、线速度与角速度T2Trv2rv A AOOrtlv或trr2021年12月16日星期四201 1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是 （）（）A A速度的大小和方向都不变速度的大小和方向都不变B B速度的大小和方向都改变速度的大小和方向都改变C C速度的大

8、小改变，方向不变速度的大小改变，方向不变D D速度的大小不变，方向改变速度的大小不变，方向改变D例与练例与练2021年12月16日星期四21例与练例与练2 2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）A A半径一定，角速度与线速度成反比半径一定，角速度与线速度成反比B B半径一定，角速度与线速度成正比半径一定，角速度与线速度成正比C C线速度一定，角速度与半径成正比线速度一定，角速度与半径成正比D D角速度一定，线速度与半径成反比角速度一定，线速度与半径成反比提示：提示：rv B2021年12月16日星期四22例与练例与练3

9、 3、做匀速圆周运动的物体、做匀速圆周运动的物体,10s ,10s 内沿半径为内沿半径为20m20m的圆周运动的弧长为的圆周运动的弧长为100m,100m,求：求：（1 1）线速度）线速度 （2 2）角速度）角速度 （3 3）周期）周期tlvsm /10100sm /10rvsrad /2010srad /5 . 02Ts4231）传动装置线速度的关系传动装置线速度的关系a、皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b b、齿轮传动线速度相等、齿轮传动线速度相等同一传动各轮边缘上线速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同四、两个重要的结论四、两个重要的结论24ABC同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的

10、角速度相同(2)同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度关系2021年12月16日星期四25【典型例题典型例题】 例例1 1：分析下图中，：分析下图中，A A、B B两点的线速度有什么关系？两点的线速度有什么关系？A AB BA AB B例例2 2：分析下列情况下，轮上：分析下列情况下，轮上A A、B B、C C三点的角速三点的角速度有什么关系？度有什么关系？OA ABC2021年12月16日星期四26实例探究例例1如图所示的传动装置中，如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴两轮固定在一起绕同一轴转动，转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA

11、rC2rB.若皮若皮带不打滑，求带不打滑，求A、B、C轮边缘的轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线三点的角速度之比和线速度之比速度之比. 【解析解析】A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即两轮边缘的线速度大小相等，即 vavb或或vavb11 由由vr得得 abrBrA12B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即两轮的角速度相同，即bc或或 bc11由由vr得得 vbvcrBrC12由得由得 abc122由得由得 vavbvc112【分析分析】 解这类题时要注意抓住传动装置的

12、特点：同轴传动的是角速度相等，皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等，再注意运用vr找联系. 线速度角速度二者关系实例探究返回首页27一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的半径的3倍，大轮上一点倍，大轮上一点S离转轴离转轴O1的距离是半径的的距离是半径的1/3，大轮边缘上一点，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点小轮边缘上一点Q，则，则vQ:vP:vS=_ Q:P:S=_ o1o2SPQ3：3：13：1：1练习：练习：2021年12月16日星期四28一、认识圆周运动一、认识圆周运动二、匀速圆周运动二、匀速圆周运动 三、描述匀速圆周运动快慢的物理量（重点）三、描述匀速圆周运动快慢的物理量（重点） 轨迹是圆的运动轨迹是圆的运动相等的时间里通过的弧长相等相等的时间里通过的弧长相等1 1、线速度：、线速度： 2 2、角速度：、角速度： 3 3、周