5.4 圓周運(yùn)動(dòng) (上課用)ppt課件

1、2021年12月16日星期四15.4 圓周運(yùn)動(dòng) 第五章曲線運(yùn)動(dòng)第五章曲線運(yùn)動(dòng) 人教版物理必修人教版物理必修22021年12月16日星期四23觀觀察察2021年12月16日星期四42021年12月16日星期四5“嫦娥一號(hào)”奔月2021年12月16日星期四6地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)2021年12月16日星期四7一、圓周運(yùn)動(dòng)的概念一、圓周運(yùn)動(dòng)的概念 在物理學(xué)中，把在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周（或圓周的一部分）的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周（或圓周的一部分）的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)。2021年12月16日星期四8思考與討論（思考與討論（P16） 自行車(chē)的大齒輪，小齒輪，后

2、輪中的質(zhì)點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)。哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些？自行車(chē)的大齒輪，小齒輪，后輪中的質(zhì)點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)。哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些？ 兩小球均做圓周運(yùn)動(dòng)，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢？?jī)尚∏蚓鰣A周運(yùn)動(dòng)，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢？比較物體在一段比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧的長(zhǎng)短弧的長(zhǎng)短比較物體在一段比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度大小的角度大小比較物體轉(zhuǎn)過(guò)比較物體轉(zhuǎn)過(guò)一圈所用時(shí)間一圈所用時(shí)間的多少的多少比較物體在一比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)的圈數(shù)9;.2021年12月16日星期四102021年12月16日星期四111、線速度、線速度 物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值，叫

3、做物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值，叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。tlvA AOO二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2021年12月16日星期四12二二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1、線速度、線速度A AB B 物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值，叫做物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值，叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。tlv 當(dāng)選取的時(shí)間當(dāng)選取的時(shí)間t t很小很小很小很小 ( (趨近零趨近零) )時(shí)，弧長(zhǎng)時(shí)，弧長(zhǎng) 就等于物體在就等于物體在t t時(shí)間時(shí)間的位移大小，定義式中的的位移大小，定義式中的v，就是前面學(xué)過(guò)的物體的瞬時(shí)速度。，就是前面學(xué)

4、過(guò)的物體的瞬時(shí)速度。OO 矢量矢量2021年12月16日星期四13二二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，線速度大小處處如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，線速度大小處處相等（即任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)都相相等（即任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)都相等），這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。等），這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小（速率）不變，速度方向不斷變化，是變速運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大?。ㄋ俾剩┎蛔?，速度方向不斷變化，是變速運(yùn)動(dòng)。A AOO2021年12月16日星期四14二二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2、角速度、角速度A AB BC C 物

5、體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它與圓心物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它與圓心的連線掃過(guò)的角度來(lái)描述。的連線掃過(guò)的角度來(lái)描述。tOO 物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它與圓心的連線掃過(guò)的物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它與圓心的連線掃過(guò)的角度與所用時(shí)間的比值叫做它的角速度。角度與所用時(shí)間的比值叫做它的角速度。 單位：?jiǎn)挝唬簉ad/srad/s2021年12月16日星期四15二二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量3、周期、周期 物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它繞圓周物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用它繞圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間表示。運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間表示。 物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它繞圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它繞圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間叫做

6、它的周期間叫做它的周期T T。A AOO2021年12月16日星期四16二二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量4、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用單位時(shí)間內(nèi)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢還可以用單位時(shí)間內(nèi)繞圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)表示。繞圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)表示。 物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它在單位時(shí)間內(nèi)繞圓周物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，它在單位時(shí)間內(nèi)繞圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)叫做它的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)叫做它的轉(zhuǎn)速n。Tn1A AOO 單位：?jiǎn)挝唬簉/sr/s或或r/minr/min2021年12月16日星期四17三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系1、線速度與周期、線速度與周期tlvTrv2,Tt 若A

7、 AOOrrl22021年12月16日星期四18三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系2、角速度與周期、角速度與周期tT2,Tt 若A AOOr22021年12月16日星期四19三三、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢各量的關(guān)系3、線速度與角速度、線速度與角速度T2Trv2rv A AOOrtlv或trr2021年12月16日星期四201 1、關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，下列說(shuō)法中正確的是、關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，下列說(shuō)法中正確的是 （）（）A A速度的大小和方向都不變速度的大小和方向都不變B B速度的大小和方向都改變速度的大小和方向都改變C C速度的大

8、小改變，方向不變速度的大小改變，方向不變D D速度的大小不變，方向改變速度的大小不變，方向改變D例與練例與練2021年12月16日星期四21例與練例與練2 2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和線速度，下列說(shuō)法正確的是（）、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和線速度，下列說(shuō)法正確的是（）A A半徑一定，角速度與線速度成反比半徑一定，角速度與線速度成反比B B半徑一定，角速度與線速度成正比半徑一定，角速度與線速度成正比C C線速度一定，角速度與半徑成正比線速度一定，角速度與半徑成正比D D角速度一定，線速度與半徑成反比角速度一定，線速度與半徑成反比提示：提示：rv B2021年12月16日星期四22例與練例與練3

9、 3、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,10s ,10s 內(nèi)沿半徑為內(nèi)沿半徑為20m20m的圓周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為的圓周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為100m,100m,求：求：（1 1）線速度）線速度 （2 2）角速度）角速度 （3 3）周期）周期tlvsm /10100sm /10rvsrad /2010srad /5 . 02Ts4231）傳動(dòng)裝置線速度的關(guān)系傳動(dòng)裝置線速度的關(guān)系a、皮帶傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)線速度相等線速度相等b b、齒輪傳動(dòng)線速度相等、齒輪傳動(dòng)線速度相等同一傳動(dòng)各輪邊緣上線速度相同同一傳動(dòng)各輪邊緣上線速度相同四、兩個(gè)重要的結(jié)論四、兩個(gè)重要的結(jié)論24ABC同一輪上各點(diǎn)的角速度相同同一輪上各點(diǎn)的

10、角速度相同(2)同一輪上各點(diǎn)的角速度關(guān)系同一輪上各點(diǎn)的角速度關(guān)系2021年12月16日星期四25【典型例題典型例題】 例例1 1：分析下圖中，：分析下圖中，A A、B B兩點(diǎn)的線速度有什么關(guān)系？?jī)牲c(diǎn)的線速度有什么關(guān)系？A AB BA AB B例例2 2：分析下列情況下，輪上：分析下列情況下，輪上A A、B B、C C三點(diǎn)的角速三點(diǎn)的角速度有什么關(guān)系？度有什么關(guān)系？OA ABC2021年12月16日星期四26實(shí)例探究例例1如圖所示的傳動(dòng)裝置中，如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系是兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系是rA

11、rC2rB.若皮若皮帶不打滑，求帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比速度之比. 【解析解析】A、B兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即兩輪邊緣的線速度大小相等，即 vavb或或vavb11 由由vr得得 abrBrA12B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則B、C兩輪的角速度相同，即兩輪的角速度相同，即bc或或 bc11由由vr得得 vbvcrBrC12由得由得 abc122由得由得 vavbvc112【分析分析】 解這類(lèi)題時(shí)要注意抓住傳動(dòng)裝置的

12、特點(diǎn)：同軸傳動(dòng)的是角速度相等，皮帶傳動(dòng)是兩輪邊緣的線速度大小相等，再注意運(yùn)用vr找聯(lián)系. 線速度角速度二者關(guān)系實(shí)例探究返回首頁(yè)27一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪半徑是小輪一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的半徑的3倍，大輪上一點(diǎn)倍，大輪上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的的距離是半徑的1/3，大輪邊緣上一點(diǎn)，大輪邊緣上一點(diǎn)P,小輪邊緣上一點(diǎn)小輪邊緣上一點(diǎn)Q，則，則vQ:vP:vS=_ Q:P:S=_ o1o2SPQ3：3：13：1：1練習(xí)：練習(xí)：2021年12月16日星期四28一、認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)一、認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)二、勻速圓周運(yùn)動(dòng) 三、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量（重點(diǎn)）三、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量（重點(diǎn)） 軌跡是圓的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等1 1、線速度：、線速度： 2 2、角速度：、角速度： 3 3、周