圆周运动高一下学期物理人教版（2019）必修二.pptxVIP

第六章圆周运动

6.1圆周运动

人教版高中物理必修第二册

课堂引入

观察：以下运动有什么特点？

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。

学习目标

1、认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。

2、理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。‘

3、理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系

4、能在具体的情境中确定线速度和角速度

描述圆周运动，需要弄清楚哪些问题？

圆周运动

描述

运用牛顿运动定律进行分析

受力

规律描述

01、线速度角速度周期

03、三类传动问题

02、基本物理量之间的关系

目录

CONTENTS

LOGO

01

线速度角速度周期

大齿轮

小齿轮

后轮

思考；自行车后轮和小齿轮那个运动的快？

思考；你的判断依据是什么？（描述圆周运动快慢的物理量）

描述圆周运动的快慢——线速度

1.定义：质点做圆周运动通过的弧长Δs和所用时间Δt比值，叫做线速度。

2.大小：

∆s

B

A

∆t

3.单位：m/s

4.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。

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。

（矢量）

描述圆周运动的快慢——角速度

1.定义：物体做圆周运动时，连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值，叫做角速度。

3.单位：弧度/秒；符号：rad/s或rad·s-1

4.物理意义：描述质点绕圆心转动快慢的物理量。

描述圆周运动的快慢——匀速圆周运动

O

定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，那么，这种运动叫作匀速圆周运动。

特点：线速度大小处处相等

角速度相等

注意：这里的匀速指的是速率不变，而不是速度不变。是变加速曲线运动。

描述圆周运动的快慢——周期、频率、转速

定义

符号

单位

物理意义

关系

单位时间（每秒或每分）内转过的圈数

n

r/s(转/秒)

r/min(转/分)

描述物体做圆周运动的快慢

做圆周运动的物体转过一周所用时间

单位时间（每秒）内沿圆周运动的周数

T

f

s

Hz（赫兹）

s-1

转速

周期

频率

判断

(1)做圆周运动的物体转动的周期越短，其转动得就越快。

(2)物体做圆周运动时的转速越大，说明其转动得越快。

(3)钟表分针的转速为60(1)

r/s。

(×)

(√)

(√)

(4)当半径一定时，线速度与角速度成正比。

(5)角速度一定时，线速度与半径成正比。

(6)线速度越大，角速度也越大。

(√)

(√)

(×)

02

基本物理量之间的关系

线速度与角速度的关系

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，利用所学知识推导线速度角速度关系。

v、ω及r间的关系

由v＝ωr知，当v、ω、r中有一个不变时，其他两个物理量间的变化关系：

(1)当r一定时，v

∝ω，如图6.1-3甲所示。

(2)当ω一定时，v

∝r，如图6.1-3乙所示。

(3)当v一定时，ω∝r(1)，如图6.1-3丙或6.1-3丁所示。

基本物理量之间的关系

做匀速圆周运动的物体角速度大，线速度一定大吗？周期和转速呢？

答案角速度大，线速度不一定大，周期一定小，转速一定大。

典例1某同学以自行车的齿轮传动作为探究学习的课题。该同学通过观察发现，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动，如图所示。测得大齿轮的半径为r1、小齿轮的半径为r2、自行车后轮的半径为R。若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N，求：

(1)大齿轮转动角速度ω的大小；

(2)自行车后轮线速度v的大小。

03

三类传动问题

三类传动装置对比

传动

类型

同轴传动

皮带传动(不打滑)

齿轮传动

装置

A、B两点在同轴的一个圆盘上

两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘的点

两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点

特点

角速度、周期相同

线速度大小相同

线速度大小相同

三类传动装置对比

转动方向

相同

相同

相反

规律

线速度与半径成正比：

角速度与半径成反比：

周期与半径成正比：

角速度与半径成反比：=

周期与半径成正比：

=

特点

角速度、周期相同

线速度大小相同

线速度大小相同

传动问题的分析技巧

(1)分析是哪种传动装置。

(2)皮带(或链条)传动(不打滑)和齿轮传动，与轮子边缘接触的各点或齿轮边缘的各点线速度大小一定相同。

(3)同轴转动，各点的角速度一定相同。

(4)利用v＝ωr分析有关问题。

典例2

在图6.1-6所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB。若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘上