第四节 圆周运动课题.ppt

对自行车三轮转动的描述 6.（P43第11题）如图所示是多级减速装置的示意图。每个轮子都有大小两个轮子叠合而成，共有n个这样的轮子，用皮带逐一联系起来，设大轮的半径为R，小轮的半径为r。当第一个轮子外缘线速度为v1时，试求第n个轮子的小轮边缘线速度为多大？ 第一个轮子 第二个轮子 第三个轮子 第n个轮子 析与解:设第一、二、···、n个轮子外缘及小轮边缘的线速度大小分别为v1、v2、···、vn及v’1、v’2、···、v’n,则: 由同一轮上的点角速度相同,有： v1 v2 v3 vn v’1 v’2 v’3 v’n ······ 由同一皮带轮边缘上的点线速度等大,有： ······ 联解得： * * * * 思考1:日常中，有一种非常常见的运动轨迹是圆周的曲线运动，你能举出哪些实例？ 思考2:如何描述圆周运动？圆周运动有什么特点和规律? 第四节 圆周运动 1.两质点均做圆周运动,哪个质点运动得快？请说出你的理由. 思考角度不同或者说标准不一样，所得结论可以不一样！ 2.如何描述圆周运动的快慢？ 没有唯一的标准！ 思考2:第二幅图给我们的感觉,是否说明还可以从其它角度或者说用其它物理量来描述圆周运动的快慢? 思考1:请再判断前页两个质点速度的大小关系 1.速度: (1)方向: △s △l 一、描述圆周运动快慢的物理量 沿该点的切线方向 (也垂直于该处的半径) (2)大小: v 当△t→0 从平均速度到瞬时速度 位移 弧长 B ——线速度 就是我们以前学过的速度! o A v 可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的 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！ v v o 匀速直线运动中的“匀速”呢？ (3)匀速圆周运动: 线速度的大小处处相等的圆周运动 匀速圆周运动的线速度是不变的吗? 速度(大小和方向) 不变! 思考:如图所示,皮带不打滑,大小轮缘上的点的线速度大小具有什么关系? 分析： 3.“同一轮缘上的点”的速度大小? 结论:vG’=vC =vE’=vH，=v带’即与皮带接触的两轮缘上的点的线速度大小相等,且等于皮带速度的大小。 1.皮带上各点的速度大小? 2.“不打滑”时, 皮带上的点与 和它相接触的轮缘上 的点的速度大小? vA =vB= vC=vD=vE=vF=v带 A B C D E F vF vA vB vC vD vE E’ C’ vC’ vE’ vC=vC’vE=vE’ G’ vG’ vG’=vC’ H’ vH’ vE’=vH， A B C D E F vF vA vB vC vD vE “不打滑”： “同一轮缘上的点”： 结论：vA=vB=vC =vD= vE=vF即两轮轮缘上的点的线速度大小相等! 两轮缘相接触的点的线速度相同！即： 线速度大小相等。即： vC=vD vA=vB=vC vE=vF=vD 思考:如图所示,两轮不打滑,大小轮缘上的点的线速度大小具有什么关系? 常见传动装置线速度特点 a、皮带传动 b、齿轮传动 c、链条传动 c A B d.摩擦传动 大小轮缘上的点的线速度大小必相等！ 思考1:A与B两点的线速度大小是相等的,但你感觉到的A、B两点一样快吗? 思考2:是什么影响了你的判断? 物理学中用“角速度”描述转动的快慢! 匀速圆周运动是角速度不变的运动！ Ｏ (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△θ和所用时间△t的比值叫做角速度。 △θ采用 “弧度”制 (3)单位：弧度/秒 (rad/s) 2.角速度 教材 P17 匀速圆周运动的“角速度”有何特点? 一、描述圆周运动快慢的物理量 再看皮带传动 思考: 1.A与C的角速度 是什么关系? 2.A与B的角速度 是什么关系? 轮缘上的点线速度等大,相同时间内通过的弧长相等,半径小的所对的圆心角更大,所以角速度更大！ 晨线 思考:地球自转时,地球上不同纬度处的点,角速度是什么关系？ O R θ R O 思考:地球自转时,A、B两点的半径如何？ A B θ叫 “纬度” 做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间。 匀速圆周运动是周期不变的运动！ 3.周期(T)： 一、描述圆周运动快慢的物理量 转速n越大表明物体转动得越快！ 4.转速(n): (1)定义: (2)单位： (3)意义： 单位时间内转过的圈数 r/s 或 r/min 如何描述转动的快慢? 匀速圆周运动的周期会变化吗? 思考：描述圆周运动快慢的各物理量有关系吗? 设物体做半径为 r 的匀速圆周运动： 1.线速度与周期的关系： 2.角速度与周期的关系： 二、描述匀速圆周运动的物理量间的关系 4.线速度与角速度关系： 思考：线速度与角速度的