圆周运动【公开课教学PPT课件】高中物理

第五章曲线运动5.4

圆周运动

观察在物理学中，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。思考两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内半径转过的角度比较物体转过一圈所用时间比较物体在一段时间内转过的圈数描述圆周运动快慢的物理量1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2、定义：质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt

的比值叫做线速度的大小。3、大小：线速度4、单位：m/sv

=ΔtΔl5、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。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.矢量∆l∆t任取两段相等的时间，比较圆弧长度匀速圆周运动任意相等时间内通过的圆弧长度相等定义：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。匀速圆周运动是变速运动！速率不变是线速度大小不变的运动！vvvoΔθＯ角速度1、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。

2、定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。3、公式：ω=ΔtΔθΔθ采用弧度制思考:角速度的单位是什么？矢量角度制和弧度制2、弧度制：相当于将圆周等分成2π等份，每一等份对应的圆心角大小为1弧度。oABrθl1、角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。

圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）.练习：1800对应多少弧度？900对应多少弧度？

4、角速度的单位:弧度/秒rad/s

或s-1Rl==半径弧长q说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。周期：T表示运动一周所用的时间三、周期、频率、转速周期的倒数叫频率表示一秒内转过的圈数频率：频率越高表明物体运转得越快！单位时间内转过的圈数叫转速转速：n转速n越大表明物体运动得越快！单位：s单位：Hz或s-1单位：r/s或r/min匀速圆周运动是周期、频率、转速都不变的运动。1、做匀速圆周运动的物体，线速度

不变，

时刻在变，线速度是

(恒量或变量),匀速圆周运动的性质是

,

匀速的含义是

。大小方向变量变速曲线运动线速度的大小不变练习2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：（）A、相等的时间里通过的路程相等B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、相等的时间里转过的角度相等E、相等的时间里平均速度相同ABD练习1、钟表里的时针、分针、秒针的周期之比为______

2、钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为______3、若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是_______思考线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为

r的匀速圆周运动：v=T2πr线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：ω=T2π设物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δl，半径转过的角度为Δθ由数学知识得Δl=rΔθv

===ωrΔtΔlΔtrΔθv

=ωr∆lΔθr当V一定时，ω与r成反比当ω一定时，V与r成正比当r一定时，V与ω成正比关于Ｖ＝ωr的讨论：根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．小结：小结1、圆周运动的概念3、匀速圆周运动的特点及性质2、描述圆周运动的几个物理量及其关系4、两个重要的结论v=T2πrω=T2πv

=rωv

=ΔtΔlω=ΔtΔθn=

f=T1(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变ωOABC1、同轴传动特点:ABC绕同一轴转动的各点角速度相同

c皮带传动齿轮传动摩擦传动同一传动各轮边缘上各点线速度大小相等。2、皮带传动特点:c皮带传动齿轮传动摩擦传动补充:传动装置的特点：轮子边缘各点线速度大小相等。轮子上各点角速度相等。2、皮带传动特点:1、同轴传动特点:ωOABCABCo1o2ABC(1)A、B的线速度相同(2)B、C的角速度相同(3)B比A角速度大(4)C比B线速度大对自行车三轮转动的描述思考地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?ORθR'O'ORR'θO'小结1、圆周运动的概念3、匀速圆周运动的特点及性质2、描述圆周运动的几个物理量及其关系4、两个重要的结论v=T2πrω=T2πv

=rωv

=ΔtΔlω=ΔtΔθn=

f=T1(1)同一传动各轮边缘上线速度相等(2)同轴转动轮上各点的角速度相等(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变例与练1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是（）A．速度的大小和方向都不变B．速度的大小和方向都改变C．速度的大小改变，方向不变D．速度的大小不变，方向改变

匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化。D例与练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（）A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成正比D．角速度一定，线速度与半径成反比提示：B例与练3、做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动的弧长为100m,求：（1）线速度（2）角速度（3）周期例与练4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。

同一轮上各点的角速度（周期、转速）都相同

通过皮带传动的两轮与皮带接触的边缘上各点的线速度大小相等。提示：

4、如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的有(

)A.va＝2vb

B.ωb＝2ωa

C.vc＝va

D.ωb＝ωc5、如图所示为一皮带传动装置，a、b分别是两轮边缘上的两点，c处在O1轮上，且有ra＝2rb＝2rc，则下列关系正确的有()

A.va＝vb