全优课堂高中物理2.1匀速圆周运动课件.ppt

* * 知识梳理 一、圆周运动 1．定义：质点的运动轨迹是圆的运动． 2．匀速圆周运动 (1)定义：质点沿圆周运动，在______的时间里通过的________相等的运动． (2)运动特征：线速度的大小、角速度、周期、转速均________(填“改变”或“不变”)． 相等　 圆弧长度　 不变 二、描述匀速圆周运动的快慢 1．线速度 (1)定义：线速度的大小等于质点通过的_______跟通过这段弧长所用时间t的比值． (2)公式：v＝____. (3)意义：描述做圆周运动的物体的______快慢． (4)方向：物体在某一时刻或某一位置的线速度方向就是圆弧上该点的______方向． 弧长s 　 运动　 切线 2．角速度 (1)定义：在圆周运动中，质点所在半径转过的______和所用时间t的______，就是物体转动的角速度． (2)公式：________. (3)意义：描述物体绕圆心______的快慢．匀速圆周运动的角速度是不变的． (4)单位：在国际单位制中，角速度的单位是________，符号为______． 角度φ 比值　 ω＝　 转动　 弧度每秒　 rad/s 3．周期 (1)定义：做匀速圆周运动的物体，运动______所用的时间叫做周期．用T表示，单位是秒，符号是______． (2)与频率的关系：T＝______. 4．转速 (1)定义：做匀速圆周运动的物体，单位时间内转过的圈数称为转速n. (2)单位：______(r/s)或______(r/min)． 一周　 s　 转/秒 转/分 三、线速度、角速度、周期之间的关系 1．v与T的关系：v＝______. 2．ω与T的关系：ω＝______. 3．v与ω的关系：v＝______. rω 思考：物体做圆周运动时，若线速度较大，是否说明角速度也一定大？ 【答案】 不一定，由v＝rω得，ω＝，角速度的大小与线速度的大小、半径的大小都有关． 基础自测 1．对于匀速圆周运动，下列说法中错误的是(　　) A．线速度不变 B．角速度不变 C．周期不变 D．转速不变 【答案】A 【解析】匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但方向改变，所以线速度改变．角速度不变，周期和转速没有方向也不变．故B、C、D正确，A错误． 2．关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是(　　) A．半径一定，角速度与线速度成反比 B．半径一定，角速度与线速度成正比 C．线速度一定，角速度与半径成正比 D．角速度一定，线速度与半径成反比 【答案】B 【解析】由v＝ω·r可知，r一定时，ωv，故A错，而B正确．v一定时，ω，故C错；ω一定时，vr，故D错． 3．甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则(　　) A．ω1＞ω2，v1＞v2 B．ω1＜ω2，v1＜v2 C．ω1＝ω2，v1＜v2 D．ω1＝ω2，v1＝v2 【答案】C 知识点1描述圆周运动的物理量及其关系 1．角速度、周期、转速之间的关系ω＝＝2nπ 即角速度与周期成反比，与转速成正比． (1)转速n的单位为r/s. (2)ω、T、n三个量中任意一个确定，其余两个也就确定． 2．线速度与角速度的关系v＝rωr一定 vω 如圆盘转动时，圆盘上某点的ω越大则v越大 ω一定 vr 如时钟的分针转动时，分针上各质点的ω相同，但分针上离圆心越远的质点，r越大，v也越大 v一定 ω 如皮带传动装置中，两轮边缘上各点线速度大小相等，但大轮的r较大，ω较小 3.线速度与周期的关系v＝. 即当半径r相同时，周期小的线速度大． 特别提醒：(1)v、ω、r是瞬时对应关系，只有控制一个量不变，才能确定另外两个量是正比还是反比关系． (2)描述匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化，即线速度是变化的，而角速度、周期、转速是不变的． 【例1】 如图2－1－2所示，圆环以直径AB为轴匀速转动．已知其半径为0.5 m，周期为4 s，求环上P点和Q点的角速度和线速度． 图2－1－2 解析：P点和Q点的角速度相同，由关系式ω＝得，ω＝ rad/s＝1.57 rad/s. P点和Q点绕AB做圆周运动，其轨迹的圆心不同． P点和Q点的轨迹半径分别为 rP＝R·sin 30°＝R，rQ＝R·sin 60°＝R， 故其线速度分别为vP＝ωrP＝0.39 m/s， vQ＝ωrQ＝0.68 m/s. 答案：1.57 rad/s　0.39 m/s　1.57 rad/s　0.68 m/s 题后反思：分析质点做圆周运动的物理量，要先确定质点做圆周运动的轨迹所在的平面，以及圆周运动圆心的位置，从而确定圆周的半径，然后由v、ω的定义式及v、ω