高一物理圆周运动好的

1、第五章第五章 曲线运动曲线运动第五节第五节 圆周运动圆周运动在物理学中，把质点的在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部运动轨迹是圆或圆弧的一部分分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。思考与讨论思考与讨论自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？动。哪些点运动得更快些？CBA轮盘轮盘飞轮飞轮后轮后轮两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？比较物体比较物体在一段时在一段时间内通过间内通过的圆弧的的圆弧的长短长短比较物体比较物体在一段时在一段时间内半径间内半径转过的角转过的

2、角度大小度大小比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用时间用时间的多少的多少比较物比较物体在一体在一段时间段时间内转过内转过的圈数的圈数1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2、定义：质点做圆周运动通、定义：质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 s 和所用时间和所用时间 t 的的比值叫做线速度。比值叫做线速度。3、大小：、大小：4、单位：、单位：m/sv =ts5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。该点的切线方向。s是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 很小很小时（趋很小很小时（趋近零），弧长近零），

3、弧长s 就等就等于物体的位移，式中于物体的位移，式中的的v ，就是直线运动中，就是直线运动中学过的瞬时速度。学过的瞬时速度。矢量矢量svvvo定义：定义：物体物体沿着圆周沿着圆周运运动，并且动，并且线速度的大小线速度的大小处处相等处处相等，这种运动叫，这种运动叫做做匀速圆周运动匀速圆周运动。率率匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指速度指速度不变吗？不变吗？注意：注意：匀速圆周运动是一匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动种变加速曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 2、定义：、定义：质点所在的半径转质点所在

4、的半径转过圆心角过圆心角和所用时间和所用时间tt的的比值叫做角速度。比值叫做角速度。3、大小：、大小：4、单位：、单位：rad/s=t 采用弧采用弧度制度制说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。矢量矢量其他描述圆周运动快慢的物理量其他描述圆周运动快慢的物理量 质点在质点在 1 s 内运动的内运动的周数周数 质点沿圆运动一周所用的质点沿圆运动一周所用的时间时间1. 周期周期2. 转速转速 转速转速用用n表示，单位是表示，单位是转每秒（转每秒（r/sr/s）、）、 转每分（转每分（r/r/min） 周期周期 T 和频率和频率n 之间的关系为之间的关系为 周期用

5、周期用T 表示，单位是表示，单位是 s（秒秒）T= 1/n 或或 n= 1/T定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系物体在单位时间物体在单位时间所转过的圈数所转过的圈数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体运动一周物体运动一周所用的时间所用的时间Tsn = =T1转速转速周期周期描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/s:m/s线速度是线速度是矢量矢量，它既有，它既有大小大小，也有，也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3、转速：n单位：转单位：转/ /秒秒 (r/s

6、) (r/s) 或或 转转/ /分分 (r/min)(r/min)4、周期: T 单位:s非国际单位制，非国际单位制，计算转化为弧度每秒计算转化为弧度每秒匀速圆周运动匀速圆周运动: 角速度不变角速度不变 线速度不变线速度不变 周期不变周期不变 线速度、角速度与周期、转速的关系？线速度、角速度与周期、转速的关系？设物体做半径为设物体做半径为 r 的圆周运动：的圆周运动：v = =2rnT2r线速度与周期、转速的关系：线速度与周期、转速的关系：角速度与周期、转速的关系：角速度与周期、转速的关系：= =2n T2线速度与角速度的关系？线速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r的圆周运动，在

7、的圆周运动，在t内通过的内通过的弧长为弧长为l ，半径转过的角度为，半径转过的角度为由数学知识得由数学知识得l = rv = = = rtltrv = rl r在圆周运动中，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。线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。当当V一定时，一定时，与与r成反比成反比当当一定时，一定时，V与与r成正比成正比当当r一定时，一定时，V与与成正比成正比关于关于r的讨论：的讨论：根据上面的公式，得出速度与角速度根据上面的公式，得出速度与角速度成正成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由比，你同意这种说法吗？请说出你的理由小结：小结： 【例例1】人造地球卫星绕地球

8、的运动人造地球卫星绕地球的运动可以近似地看作是匀速圆周运动，若卫星距可以近似地看作是匀速圆周运动，若卫星距地面的高度是地面的高度是9105 m，绕地球一周的时绕地球一周的时间是间是100 min，求卫星运动的线速度和角，求卫星运动的线速度和角速度（设地球半径为速度（设地球半径为6.4 106 m）。卫星的线速度为卫星的线速度为2RvT 62 3.14 7.3 10m/s6 000 卫星的角速度为卫星的角速度为2T 32 3.14rad/s1.05 10rad/s6 000 - -37.6 10m/s 解：解：人造地球卫星绕地球运动的轨道人造地球卫星绕地球运动的轨道半径是地球的半径与卫星距地面高

9、度之和，半径是地球的半径与卫星距地面高度之和，即即666(6.4 100.9 10 ) m7.3 10 mR 1）传动装置线速度的关传动装置线速度的关系系a、皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b b、齿轮传动齿轮传动线速度相等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两个重要的结论两个重要的结论ABC2）同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同CBA(1)A、B的线速度相同的线速度相同(2)B、C的角速度相同的角速度相同(3)B、C比比A角速度大角速度大(4)C比比A、B线速度大线速度大分析：1.1.同一转盘上各

10、点具有相同的角速度同一转盘上各点具有相同的角速度2.2.同一圆弧上各点具有大小相同的线速度，同一圆弧上各点具有大小相同的线速度，且皮带不打滑时轮的边缘和皮带上各点也具且皮带不打滑时轮的边缘和皮带上各点也具有大小相同的线速度。有大小相同的线速度。Va=Vb b=c V=r Vb:Vc=rb:rc=2:1 Va:Vb:Vc=2:2:1 a:b: c=2:1:1 =V/ra:b=rb:ra=2:12:2:12:1:1地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗上不同纬度的物体的周期一样吗? ?角速度一样角速度一样吗吗? ?线速度大小一样吗线速度大小一样吗? ?ORROORRO手表上三根指针的角速度之比为多少？若时手表上三根指针的角速度之比为多少？若时针的长度为针的长度为1cm1cm，分针、秒针的长度为，分针、秒针的长度为2cm2cm，则三根指针顶端的线速度分别是多少？则三根指针顶端的线速度分别是多少？解：提问：时针、分针、提问：时针、分针、秒针的周期为多少？秒针的周期为多少？解（续解（续2）：）：分析：时针、分针、秒针转一圈分析：时针、分针、秒针转一圈所通过的圆心角为所通过的圆心角为 2 2radrad6223.140.011.45 1072060rmmvsst 3