4.圆周运动〔整理后〕.ppt

4. 探究v、ω 、T的关系 v与T的关系： ω与T 的关系： v与w的关系： 对自行车三轮转动的描述 例：无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速器.很多种高档汽车都应用了无级变速. 如图是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低，滚轮从左向右移动时从动轮转速降低；当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加；当滚轮位于主动轮直径D1，从动轮直径D2的位置上时，主动轮转速n1、从动轮转速n2之间的关系为（??? ） 如图所示，半径为R的圆板匀速转动，当半径OB转动到某一方向时，在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球，要使小球与圆板只碰撞一次，且落点为B，求： (1)小球的初速度大小； (2)圆板转动的角速度． 针对训练: 一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一个圆，求此圆半径r为多少？ 12. 如图所示，一个小球被绳子牵引在光滑水平的平板上以速度v做匀速圆周运动，其运动的半径为R=30cm，v=1m／s，现将牵引的绳子迅速放长20cm，使小球在更大半径的新轨道上做匀速圆周运动，求： （1）实现这一过渡所经历的时间； （2）在新轨道上做匀速圆周运动，小球的旋转角速度。 * * 讨论： 如何比较自行车的轮盘、飞轮和后轮上各点的运动快慢呢? 轮盘 飞轮 后轮 自行车中的转动 圆周运动: 质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动。 思考 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 线速度 角速度 周期 转速 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）大小： v = Δt Δl 矢量：该点的切线方向 ?l 3）匀速（率）圆周运动：线速度大小，角速度不变。变加速曲线运动。（加速度方向改变） 1）物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 ω= Δt Δ θ Δθ采用弧度制 2)大小： 单位：rad/s 弧长并非位移 3、周期、频率和转速 （1）周期T:运动一周所用时间. 单位：s (2)频率f：在1秒内转过圈数。单位：HZ （3）转速n：单位时间转过的圈数. 单位: 转/秒(r/sec) 或 转/分（r/min) 三者关系： f=1/T=n (转速单位取“转/秒”） 描述圆周运动快慢的物理量 T v = 2πr T ω= 2π 补充： 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： v = rω a b b、同一皮带或齿轮轮缘上各点的线速度相等 a、同轴转动：各点的角速度相同 5. 常见传动装置 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? O R θ R O O R R θ O 地球上不同纬度的物体的周期一样,角速度 一样,赤道上的物体线速度最大。 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角速度大 (4)C比A、B线速度大 小结：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/秒(r/s)或 转/分 (r/min) 4、周期:T 单位:s 5、频率:f 单位：Hz 一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vQ:vP=_____,vP:vs=_____;vQ:vS=_____ ωP:ωS=______, ωQ:ωP=_____; ωQ:ωs _____ 巩固练习 o1 o2 S P Q 重要结论： ①同一转盘上各点的角速度相等 ②同一皮带轮缘上各点的线速度相等 1：1 3：1 3：1 1：1 3：1 3：1 B BC 自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮． (1)假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是____． (2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大， 除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外， 还需要测量的物理量是________． (3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式：___