匀速圆周运动详细#公开课堂

1、第四章 匀速圆周运动,第一节 匀速圆周运动,2,上课资料,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。,3,上课资料,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动。哪些点运动得更快些？,4,上课资料,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大小,比较物体转过一圈所用时间的多少,比较物体在一段时间内转过的圈数,5,上课资料,o,一匀速圆周运动,定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等（在相等的时间内通过的圆弧长度都相等），这种运动叫做匀速圆周运动。,率,匀速圆周运动中的

2、“匀速”指速度不变吗？,注意：匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动,加速度方向在变化,6,上课资料,描述圆周运动快慢的物理量,1、周期：质点做匀速圆周运动时，每运动一周所需要的时间叫做周期，用T表示，单位是秒（s）.,2、频率：质点做圆周运动时，在1S时间内沿圆周运动的周数，叫做频率，用 表示，单位是赫兹（Hz）.,3、周期与频率的关系：,5、转速与频率的关系：n=60 。,二.周期和频率,4.转速：是指每分钟内转过的周数，用n表示，单位是转/分（r/min）.,7,上课资料,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 s 和所用时间

3、t 的比值叫做线速度。,3、大小：,4、单位：m/s,5、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是弧长并非位移,当t 很小很小时（趋近零），弧长s 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,三.线速度,8,上课资料,描述圆周运动快慢的物理量,1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。,2、定义：质点所在的半径转过圆心角和所用时间t的比值叫做角速度。,3、大小：,4、单位：rad/s,采用弧度制,说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。,四.角速度,9,上课资料,描述圆周运动快慢的物理量,质点圆周运动一周，其线速度为 :,质点圆周运动一周，其角速度为：

4、,由此可以得出，角速度与线速度的关系为：,五.角速度与线速度的关系,或,10,上课资料,描述圆周运动快慢的物理量,物体在每分钟内所转过的圈数,n,r/min,描述物体做圆周运动的快慢,物体运动一周所用的时间,物体在1秒内所转过的圈数,T,f,s,Hz或s-1,转速,周期,频率,频率越高表明物体运转得越快！,转速n越大表明物体运动得越快！,11,上课资料,描述匀速圆周运动快慢的物理量,1、线速度,单位:m/s,线速度是矢量，它既有大小，也有方向,2、角速度,单位:rad/s,3、转速：n,单位：转/分 (r/min),4、周期:T 单位:s,5、频率:f 单位：Hz或s-1,12,上课资料,匀速

5、圆周运动是周期不变的运动！,匀速圆周运动是角速度不变的运动！,13,上课资料,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,小试身手,14,上课资料,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：,线速度与周期的关系：,角速度与周期的关系：,15,上课资料,思考,线速度与角速度的关系？,设物体做半径为r的匀速圆周运动，在t内通过的弧长为s ，半径转过的角度为,由数学知识得s = r,v = r,16,上课资料,当V一定时，与r成反比,当一定时，

6、V与r成正比,当r一定时，V与成正比,小结：,17,上课资料,自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车前进的速度多大?,一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知转子匀速转动时,周期为_s,角速度_,18,上课资料,1）传动装置线速度的关系,a、皮带传动线速度相等,b、齿轮传动线速度相等,同一传动各轮边缘上线速度相同,两个重要的结论,19,上课资料,2）同一轮上各点的角速度关系,同一轮上各点的角速度相同,20,上课资料,对自行车三轮转动的描述,C,B,A,(1)A、B的线速度相同,(2)B、C的角速度相同,(3)B、C比A角速度小,(4)C比A、B线速度小,21,

7、上课资料,1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系,A、B、C三点的线速度大小相等,课堂练习,22,上课资料,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?,23,上课资料,地球半径R=6.4106m，地球赤道上的物体A随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若OB与OA成300则B物体的周期、角速度和线速度各是多大？,课后练习,24,上课资料,第二节 向心力,25,上课资料,地球公转,地球围绕太阳转,26,上课资料,提问：什么是匀速圆周运动? “匀速”的含义是什么？,讨论：那么物体所受的外力沿什么方向？加速度又怎样呢？,匀速

8、圆周运动是变加速曲线运动,变加速曲线运动,运动状态改变,一定受到外力,一定存在加速度,27,上课资料,向心力与向心加速度,28,上课资料,29,上课资料,1.是什么使小球维持在圆周轨道上运动？ 2.如果突然松手和突然提起杯子, 小球都从做圆周运动变成做直线运动.为什么？,30,上课资料,实验1圆周运动物体的受力,将细线的一端套在图钉上，固定在光滑的水平木板上。在细线松弛时弹击线另一端连接着的小球，给小球一个水平的初速度。 细线绷直时弹击小球，现象又如何呢？,v,31,上课资料,一. 向心力,1定义：,2方向：,时刻指向圆心,向心力是变力,3效果：,不改变质点速度的大小，只改变速度的方向； 使物

9、体做圆周运动.,沿半径指向圆心，始终使物体维持在圆周轨道上运动的力叫做向心力。,32,上课资料,请分析向心力的来源,33,上课资料,向心力的特点,它是按效果命名的力，时刻指向圆心，是改变速度方向的力,它可以是某一个力,也可以是某些力的合力,也可以是某个力的分力.,它不是除重力弹力摩擦力外又增加了的另一个力,它一定是受力分析后所求得的指向圆心的合力。,34,上课资料,圆周运动所需要的向心力的大小：,F = mr2,F = mv2/r,角速度一定时,向心力与半径成正比,线速度一定时,向心力与半径成反比,还可以有哪些表达式?,35,上课资料,二、向心加速度,1、向心加速度即向心力产生的加速度，只是描

10、述线速度方向变化的快慢。,大小： a = F/m=? a= r2 a= v2/r 方向： 与向心力方向一致，即总指向圆心，向心加速度的方向是不断变化的。,36,上课资料,2、匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速曲线运动,是变加速运动,37,上课资料,课 堂 小 结,一、 向心力： 大小： 方向： 沿半径指向圆心。是变力。 特点： F V , 方向不断变化。 来源： 重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。,F=mr2,二、 向心加速度: 大小: a = r2 或 a = 方向: 沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。 物理意义: 表示速度方向变化快慢的物理量。,38,上课资料,1 关于向心力的说法中正确的是( ) A.物体受到合外力指向圆心时物体做匀速圆周运动 B.向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是