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5.4 圆 周 运 动 思考：物体的运动轨迹 地球围绕太阳转 一.圆周运动 思考：什么样的运动叫圆周运动？ 如果物体的运动轨迹是圆，那么这一物体的运动就叫圆周运动。 生活中的圆周运动（请同学们思考并列举） 生活中的圆周运动 我们列举的这些做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢? 讨论 比较A、B、C点运动的快慢 你衡量快慢的标准是什么? 你从哪个角度去进行比较的? 我们曾经用速度这个概念来描述物体 做直线运动时的快慢，那么我们能否继续 用这个概念来描述圆周运动的快慢呢? 让我们先来回忆一下速度是如何定义的？ Δt Δl 如果物体在一段时间Δt内通过的弧长Δl越长，那么就表示运动得越快 二.描述圆周运动的物理量 （2）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 （1）定义：质点做圆周运动通过的弧长Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 （3）大小： （4）单位：m/s v = Δt Δl Δl是弧长并非位移 ?l 1.线速度 （5）某时刻线速度的方向:在圆周各点的切线上 Δt A B C 甲 乙 两物体同时从A点出发，沿顺时针匀速做圆周运动，经过时间t，甲到了B点，乙到C点，均未走完一圈，则： 甲乙谁的平均线速度大？ 思考 C D 除了用线速度外，还有没有其他方法可以描述圆周运动的快慢? 思考 Δθ 如果物体在一段时间Δt内半径转过的角度??越大，那么就表示转动得越快 Ｏ （1）定义：质点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。 （2）物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 （3）大小： （4）单位：rad/s ω= Δt Δ θ Δθ 采用弧度制 Δ θ 2.角速度 （1）定义：单位时间内转过的圈数。 3.转速 n （2）单位：转每秒r/s 转每分r/min 转速n越大表明物体运动得越快！ 如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。 4. 周期 T （2）单位：s （1）定义：物体运动一周所需要的时间。 （1）定义：表示一秒内转过的圈数 频率越高表明物体转动得越快！ 5. 频率 f （2）单位：Hz S-1 （3）公式：f =1/T f = n 线速度，角速度、周期间的关系 思考 三.描述圆周运动各物理量的关系 3.线速度与角速度的关系： 1.线速度与周期(频率)的关系: 2.角速度与周期(频率)的关系: nr fr T p p p ωr 2 2 2 = r= = v= 5.各物理量关系: 4.考虑频率： v=2πr／T ω=2π／T v= ω r v=2πrf ω=2πf 讨论 v= ω r 1.半径一定，线速度与角速度成正比 2.角速度一定，线速度与半径成正比 3.线速度一定，角速度与半径成反比 v v v o 1.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。 速率 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运动 四.匀速圆周运动 1.皮带传动－线速度相等 2.齿轮传动－线速度相等 a.同一皮带或齿轮边缘线速度相同 五.常见传动装置 b.同一轮上各点的角速度相同 A B C 3.共轴传动－角速度相等 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 思考 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:vS=________ ωQ:ωP:ωS=__________ o1 o2 S P Q 练习 3:3:1 3:1:1