物理 必修二 圆周运动 课件.ppt

5.4 圆周运动 必修2 第五章 曲线运动 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。 思考与讨论 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分。如果以自行车架为参考系，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？ 比较三个点在一段时间内通过的圆弧的长短 比较三个点在一段时间内半径转过的角度大小 比较三个点转过一圈所用时间的多少 比较三个点在一段时间内转过的圈数 思考：自行车轮胎上A,B,C三点的运动快慢？ “线速度”阅读提纲 1、线速度的物理意义； 2、线速度的定义式； 3、线速度的方向； 4、什么是匀速圆周运动； 5、匀速圆周运动的“匀速”和匀速直线运动的“匀速”一样吗？ 描述圆周运动快慢的物理量 1、物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。 2、定义：物体做圆周运动通过的弧长 Δs和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 3、大小： v = Δt Δs 4、单位：m/s Δs A B o Δs 注：Δs是弧长并非位移，当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δs就等于物体的位移Δl，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 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。 6、矢量性：矢量 Δl o v v v o 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，这种运动叫做匀速圆周运动。 匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？ 注意：匀速圆周运动是一种变速曲线运动 率 “角速度”阅读提纲 1、角速度的物理意义； 2、角速度的定义式； 3、国际单位制中，角速度的单位。 描述圆周运动快慢的物理量 1、物理意义：描述物体绕圆心转动快慢。 2、定义：物体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。 3、大小： ω= Δt Δ θ Δ θ 思考：角速度的单位是什么样的呀？ 角度制和弧度制 1、角度制： 将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。 2、弧度制： 圆心角θ的大小可以用弧长和半径的 比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）. A B R o θ q = = 思考 ? 对于360°周角，用弧度如何表示？ 练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？ 4、角速度的单位: 弧度/秒 rad/s 分析：（2）质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧度（圆心角）相同——这种运动也可以叫做匀速圆周运动。 描述圆周运动快慢的物理量 定义 符号 单位 物理意义 关系 (当n取单位r/s时成立） 物体在单位时间所转过的圈数 n r/s或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 物体在单位时间所转过的圈数 T f s Hz n = f = T 1 转速 周期 频率 频率越高，转速n越大表明物体运转得越快！ 周期越大表明物体运动得越慢！ 是周期不变的运动！ 是角速度不变的运动！ 匀速圆周运动 是频率不变的运动！ 是转速不变的运动！ 是线速度大小不变的运动！ 但是方向时刻改变的曲线运动 思考与讨论 砂轮转动时，砂轮上各个砂粒的线速度 是否相等？角速度是否相等？ 在圆周运动中，线速度的大小等于 角速度大小与半径的乘积。 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Δt内通过的弧长为Δs，半径转过的角度为Δθ 由数学知识得Δs= rΔθ 由于Δs= vΔt，Δθ=ωΔt 代入上式： v = rω ?s Δ θ r 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： 根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由． 小结： 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： v = T 2πr 线速度与周期的关系： 角速度与周期的关系： ω= T 2π 思考：自行车轮胎上A,B,C三点的运动快慢？ 钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_______ 若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是_______ 1:12:720 150 p 练习