6.1圆周运动课件高一下学期物理人教版

第六章圆周运动6.1圆周运动目录CONTENTS角速度2周期3线速度与角速度的关系4线速度

1学以致用-练习巩固5观察与思考：这些运动有何特点？问题与讨论：将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察:大、小两个齿轮边续上的点，哪个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些?你能说出判断运动快慢的依据吗?在上面的讨论中，同学们会出现不同的意见。为什么会有不同意见?因为到目前为止，关于圆周运动的快慢还没有大家都认可的描述方法。一、线速度在右图中，物体沿圆弧由M向N运动，在某时刻t经过A点。为了描述物体经过A点附近时运动的快慢，可以取一段很短的时间△t，物体在这段时间内由4运动到B，通过的弧长为△s。

线速度的方向为物体做周运动时该点的切线方向。需要说明的是，当△r足够小时，弧AB与线段AB几乎没有差别，此时，弧长△s也就等于物体由A到B的位移△t的大小。因此，这里的线速度实际上就是我们在直线运动中已经学过的瞬时速度，不过现在用来描述圆周运动而已。如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等这种运动叫作匀速圆周运动。应该注意的是，勾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。二、角速度自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑(图6.1-2)，因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。但同时也可注意到，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。我们引入角速度这个物理量来描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。如右下图所示，物体在△t时间内由A运动到B。半径OA在这段时间内转过的角△0与所用时间△t之比叫作角速度，用符号ω表示角速度的单位由角的单位和时间的单位共同决定在国际单位制中，时间的单位是秒，角的单位是弧度，符号是rad，所以角速度的单位是弧度每秒，符号是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

。由于勾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。三、周期圆周运动有其特殊性，物体运动一周后又会返回到初始位置，周而复始地运动着。如坐在旋转木马上的小孩运动一周后又回到他开始的位置（如下图

）。为了描述圆周运动的这种周期性，常常需要周期这个物理量。做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期，用T表示。周期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同。技术中常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。转速是指物体转动的圈数与所用时间之比，常用符号n表示转速的单位为转每秒(r/s)，或转每分(r/min)。

r/s和r/min都不是国际单位制中的单位，运算时往往要把它们换算成弧度每秒。四、线速度与角速度的关系思考与讨论：线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢。它们之间有什么关系呢?在右图中，设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为△t，弧AB的长度为△s，弧AB对应的圆心角为△θ。

【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4.0m。当他的线速度为2.0m/s时，他做匀速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。

五、学以致用-练习巩固1.(多选)关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是(

) A．匀速圆周运动是变速运动 B．做匀速圆周运动的物体的速率不变 C．做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的位移相等 D．做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的路程相等ABD2.（多选）一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为2s,下列说法正确的是(

)A.角速度为0.5rad/sB.转速为0.5r/sC.运动轨迹的半径为mD.频率为0.5HzBCD3.(多选)在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB。若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的（

）A.角速度之比为2∶1∶2B.线速度大小之比为1∶1∶2C.周期之比为1∶2∶2D.转速之比为1∶2∶2解析：

A、B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；B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相等.a、b比较：va＝vb由v＝ωr得：ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2b、c比较：ωb＝ωc由v＝ωr得：vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2所以ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2va∶vb∶vc＝1∶1∶2，A错误，B正确；由ω＝2πn知，na∶nb∶nc＝1∶2∶2，D正确；T＝

，故Ta∶Tb∶Tc＝2∶1∶1，C错误.4.一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4.0m。当他的线速度为2.0m/s

时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？解：当小孩的线速度为2.0m/s时，

角速度：周期：5.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是()A．线速度大的角速度一定大

B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小

D．角速度大的周期一定小

A和C：v=ωr，v、ω、r三者之间有关系。B：

，v、r、T三者之间有关系。D:，ω、T三者之间有关系。D6.(多选)如图，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一