圆周运动课件-高一下学期物理人教版2

第六章圆周运动1圆周运动(一)天津之眼观察：摩天轮和旋转飞椅的运动有什么特点？旋转飞椅在物理学中，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。圆周运动1掌握并理解线速度的定义式及其物理意义.2掌握角速度的定义式、单位，理解其物理意义.3知道匀速圆周运动的特点及周期、转速的概念.重点重点4掌握圆周运动各物理量之间的关系.重难点线速度角速度周期大齿轮小齿轮后轮思考：大齿轮、小齿轮、后轮上哪些点运动的更快些？大齿轮小齿轮后轮红、绿、蓝三点哪个运动的快？你的判断依据是什么？3.单位：m/s1.定义：质点做圆周运动通过的弧长Δs

与所用时间Δt

的比值叫做线速度。2.公式：4.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。v

=ΔtΔs5.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。∆s矢量BA∆tvBvA线速度1.定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ

和所用时间Δt的比值叫做角速度。2.公式：ω=ΔtΔθ3.单位：弧度/秒；符号：rad/s

或rad·s-14.物理意义：描述质点绕圆心转动快慢的物理量。∆tBAΔ

角速度定义：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vvvO匀速圆周运动特点：线速度大小处处相等角速度相等匀速圆周运动性质：变速曲线运动匀速圆周运动1.周期：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间，用T表示。单位：秒（s）；常用单位分、小时等（min、h）。2.频率：做匀速圆周运动的物体，每秒内完成的圆周运动的次数，用

f表示。单位：赫兹（Hz).周期T越小表明物体转动得越快！频率

f

越大表明物体转动得越快！周期、频率转速：做匀速圆周运动的物体在1秒(单位时间)内所转过的圈数，用n

表示。

转速n越大表明物体转动得越快！若转速的单位取作r/s，则频率和转速相等，即f=n.

单位：转/秒(r/s)或转/分（r/min）

转速1.匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？答案不是.做匀速圆周运动的物体只是线速度大小不变，方向在不断变化.所以“匀速”仅仅指速率不变.“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”.匀速圆周运动是变速曲线运动.2.匀速圆周运动的特点有哪些？答案匀速圆周运动的线速度大小处处相等；角速度相等；周期、转速不变.1.(2022·满洲里远方中学高一期中)一质点做匀速圆周运动，在任意相等的时间内，下列说法中错误的是A.通过相等的弧长

B.通过的位移相同C.转过相等的角度

D.速度的变化不相同√质点做匀速圆周运动时，因线速度的大小不变，故在任意相等的时间内通过的圆弧长度相同，A正确，不符合题意；位移是矢量，所以在任意相等的时间内通过的位移方向不一定相同，但是位移大小相等，B错误，符合题意；质点做匀速圆周运动时，角速度是不变的，所以在任意相等的时间内转过的角度是相同的，C正确，不符合题意；速度的变化是矢量，任意相等的时间内的速度变化方向不相同，D正确，不符合题意.2基本物理量之间的关系物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δs，半径转过的角度为Δθ，利用所学知识推导线速度角速度关系。由数学知识得Δs=rΔθv

=

=

=ωrΔtΔsΔtrΔθ∆sΔθr

线速度和角速度的关系（1）线速度和角速度的关系

若转速的单位取作r/s（2）线速度与周期、频率的关系

基本物理量之间的关系（3）角速度与周期、频率的关系

思考与讨论做匀速圆周运动的物体角速度大，线速度一定大吗？周期和转速呢？答案角速度大，线速度不一定大，周期一定小，转速一定大.3.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是A.因为v＝ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比√√4.(2022·烟台市高一期末)如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景.假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为A.ω1＝ω2，v1<v2

B.ω1>ω2，v1<v2C.ω1<ω2，v1＝v2

D.ω1<ω2，v1<v2√两位运动员过弯道时，同时进入弯道同时出弯道，故两位运动员绕弯道运动的角速度相同，由于外道的运动员的轨道半径较大，由v＝ωr知外道运动员的线速度较大，即ω1＝ω2，v1<v2.A正确，B、C、D错误.5.(课本第26页第2题)某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4∶1.(1)分针与时针的角速度之比是多少？答案12∶1分针的周期为：T分＝1h，时针的周期为：T时＝12h(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？答案84∶5第1节圆周运动目标一线速度、角速度、周期目标二基本物理量之间的关系线速度角速度周期、频率转速

说明：转速单位取r/s时，转速大小等于频率匀速圆周运动特点：线速度大小相等角速度相等转速、周期不变性质：变速曲线运动第六章圆周运动2圆周运动(二)1熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系，掌握圆周运动中传动的特点.2会分析圆周运动中多解的原因，掌握解决圆周运动中的多解问题的方法.重点难点圆周运动的传动问题观察与思考常见的传动装置及特点项目装置特点转动方向规律同轴转动A、B两点在同轴的一个圆盘上A、B两点角速度、周期相同相同(填“相同”或“相反”)线速度与半径成正比：

＝__皮带传动两个轮子用皮带连接(皮带不打滑)，A、B两点分别是两个轮子边缘上的点A、B两点线速度大小相等相同(填“相同”或“相反”)角速度与半径成反比：

＝__周期与半径成正比：

＝__项目装置特点转动方向规律齿轮传动两个齿轮轮齿吻合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点，N1、N2分别为大齿轮和小齿轮的齿数A、B两点线速度大小相等相反(填“相同”或“相反”)角速度与半径成反比，与齿轮齿数成反比：

＝

＝___周期与半径成正比，与齿轮齿数成正比：

＝

＝___项目装置特点转动方向规律摩擦传动两摩擦轮靠摩擦进行传动(两轮不打滑)，A点和B点分别是两轮边缘上的点A、B两点线速度大小相等相反(填“相同”或“相反”)角速度与半径成反比：

＝__周期与半径成正比：

＝__项目装置特点转动方向规律[知识梳理]求解传动问题的思路：(1)分清传动特点：若属于皮带传动、齿轮传动或摩擦传动，则轮子边缘各点线速度大小相等；若属于同轴转动，则轮上各点的角速度相等.(2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系.导练1.(多选)(2022·包头市高一期末)图中A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动.下列说法正确的是A.A、B两点的角速度跟半径成反比B.A、B两点的角速度跟半径成正比C.A、C两点的线速度大小跟半径成反比D.A、C两点的线速度大小跟半径成正比√√大轮与小轮靠摩擦传动，且接触面上没有滑动，则可知A、B两点的线速度大小相等，根据v＝ωr，因两点半径之比为2∶1，可知A、B两点的角速度之比为1∶2，它们的角速度跟半径成反比，故A正确，B错误；A、C两点同轴转动，它们的角速度相同，根据v＝ωr，两点半径之比为2∶1，可知A、C两点的线速度大小之比为2∶1，它们的线速度大小跟半径成正比，故C错误，D正确.2.(2022·上海理工大学附属中学高一期中)如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中A.甲、乙两轮的角速度之比为1∶3B.甲、乙两轮的周期之比为3∶1C.甲、乙两轮边缘处的线速度大小之比为3∶1D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1√齿轮传动中，两轮边缘的线速度大小相等，即线速度大小之比为1∶1，选项C错误；根据v＝ωr，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，故甲、乙两轮的角速度之比为ω1∶ω2＝3∶1，选项A错误；3.(2022·北京北师大二附中高一期中)自行车用链条传动来驱动后轮前进，如图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”.A、B、C分别为牙盘边缘和后轮边缘上的点，大齿轮半径为r1、小齿轮半径为r2、后轮半径为r3.下列说法正确的是A.A、B两点的角速度相等B.B、C两点的线速度大小相等√A、B两点属于皮带传动，线速度大小相等，因为半径不同，所以角速度不相等，故A错误；B、C两点属于同轴转动，角速度相等，因为半径不同，所以线速度大小不相等，故B错误；圆周运动的周期性和多解问题观察与思考如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度ω绕中心轴匀速转动，把枪口对准圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，忽略子弹重力、圆筒的阻力及空气阻力.问：(1)子弹做什么运动？圆筒做什么运动？答案子弹做匀速直线运动，圆筒做匀速圆周运动.(2)为什么圆筒上只有一个弹孔？答案在子弹穿过圆筒过程中，圆筒转过了半圈或整数圈加半圈.(3)子弹与圆筒的运动时间有何关系？答案二者运动时间相等.(4)子弹的速度v应满足什么条件？[知识梳理]1.问题特点(1)研究对象：匀速圆周运动的多解问题含有两个做不同运动的物体.(2)运动特点：一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动(如平抛运动、匀速直线运动等).(3)运动的关系：两物体运动的时间相等.2.分析技巧(1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质，抓住两运动的联系点——时间相等.(2)先特殊后一般：先考虑一个周期的情况，再根据运动的周期性，考虑多个周期时的规律.(3)分析时注意两个运动是独立的，互不影响.导练4.(多选)(2022·黑龙江哈尔滨第十一中学高一期中)如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L＝2m，当飞镖以初速度v0＝10m/s垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为g＝10m/s2，若飞镖恰好击中P点，则A.圆盘的半径为10cmB.圆盘转动的周期可能是0.4sC.圆盘转动的角速度最小值为10πrad/sD.若飞镖初速度增大1倍，则它将击中圆心O√√根据题意可知，飞镖做平抛运动，水平方向上有L＝v0t，解得R＝0.1m＝10cm，故A正确；当k＝0时，圆盘转动的周期最大为Tm＝0.4s5.(2022·上海市控江中学高一期中)某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上有一个信号发射装置P，能发射水平红外线，P到圆心的距离为