曲線運動5.4圓周運動課件(人教版必修2)

1、第五章 曲線運動 第四節(jié) 圓周運動人教版必修人教版必修2觀察質(zhì)點的質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓的一部分運動軌跡是圓或圓的一部分的運動叫做圓周運動的運動叫做圓周運動討論：討論：如何描述自行車的大齒輪、小齒輪和后輪運動情如何描述自行車的大齒輪、小齒輪和后輪運動情況？況？鏈輪鏈輪飛輪飛輪后輪后輪兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？比較物體比較物體在一段時在一段時間內(nèi)通過間內(nèi)通過的的圓弧的圓弧的長短長短比較物體比較物體在一段時在一段時間內(nèi)半徑間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角轉(zhuǎn)過的角度度比較物比較物體轉(zhuǎn)過體轉(zhuǎn)過一圈所一圈所用用時間時間比較物比較物體在一體在一段時間段時間內(nèi)轉(zhuǎn)

2、過內(nèi)轉(zhuǎn)過的的圈數(shù)圈數(shù)思考1、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。2、定義：質(zhì)點做圓周運動、定義：質(zhì)點做圓周運動通過通過的弧長的弧長 s 和所用時間和所用時間 t 的比值的比值叫做叫做線速度的大小線速度的大小。3、大?。?、大?。?、單位：、單位：m/sv =ts5、方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上、方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的該點的切線方向切線方向。s是弧長并非位移是弧長并非位移矢量矢量st描述圓周運動快慢的物理量一、線速度一、線速度任取兩段相等的時任取兩段相等的時間，比較圓弧長度間，比較圓弧長度勻速圓周運動勻速圓周運動任意相等時間內(nèi)

3、任意相等時間內(nèi)通過的圓弧長度通過的圓弧長度相等相等v可見：盡管做勻速圓可見：盡管做勻速圓周運動的物體在各個周運動的物體在各個時刻的線速度大小相時刻的線速度大小相等，但等，但線速度的方向線速度的方向是不斷變化的是不斷變化的勻速圓周運動是勻速圓周運動是變速運動！運動！速率不變速率不變是線速度大小不變的運動！是線速度大小不變的運動！vvo勻速圓周運動是角速度不變的運動！勻速圓周運動是角速度不變的運動！1、物理意義：、物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。 2、定義：質(zhì)點所在的半徑、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度過的角度和所用時間和所用時間tt的的比值比值叫做角速度。叫做角速

4、度。3、公式：、公式：=t采用弧采用弧度制度制4、單位：、單位：弧度弧度/秒秒 rad/s 或或 s -1角速度角速度二、角速度二、角速度做勻速圓周運動的物體，如果轉(zhuǎn)過做勻速圓周運動的物體，如果轉(zhuǎn)過一周所用的時間越少，那么就表示一周所用的時間越少，那么就表示運動得越快。運動得越快。周期：周期：T表示運動一周所用的時間表示運動一周所用的時間勻速圓周運動是周期不變的運動！勻速圓周運動是周期不變的運動！周期的倒數(shù)叫頻率周期的倒數(shù)叫頻率表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)頻率：頻率：頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！1fT單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)

5、速：n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n越大表明物體運動得越快！越大表明物體運動得越快！線速度，角速度、周期間的關(guān)系線速度，角速度、周期間的關(guān)系思考：思考：線速度：線速度： v=2rT 角速度：角速度： =2T 結(jié)論：結(jié)論： v= r 1、半徑一定，線速度與角速度成正比、半徑一定，線速度與角速度成正比2、角速度一定，線速度與半徑成正比、角速度一定，線速度與半徑成正比3、線速度一定，角速度與半徑成反比、線速度一定，角速度與半徑成反比周期周期頻率頻率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速定義定義符號符號單位單位物理物理意義意義關(guān)系關(guān)系nr/s或或r/min描述物體做圓周運動的快慢描述物體做圓周運動的快慢 物體運動物體運動一周所用一周所用的時間的時間T

6、sHz或或s-1n = = f = =T1物體在單位物體在單位時間所轉(zhuǎn)過時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)的圈數(shù)f物體在單位物體在單位時間所轉(zhuǎn)過時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)的圈數(shù)勻速圓周運動是勻速圓周運動是 周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變的運動！周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變的運動！線速度、角速度與周期的關(guān)系？線速度、角速度與周期的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為設(shè)物體做半徑為 r 的勻速圓周運動：的勻速圓周運動：v =T2r線速度與周期的關(guān)系：線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：=T2nfT222v =r思考當(dāng)當(dāng)V一定時，一定時，與與r成反比成反比當(dāng)當(dāng)一定時，一定時，V與與r成正比成正比當(dāng)當(dāng)r一定時，一定時，V與與成正比成正

7、比關(guān)于關(guān)于r的討論：的討論：根據(jù)上面的公式，得出速度與角速度根據(jù)上面的公式，得出速度與角速度成正成正比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由小結(jié)：小結(jié)：1 1、圓周運動的概念圓周運動的概念3 3、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)勻速圓周運動的特點及性質(zhì)2 2、描述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系描述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系4 4、兩個重要的結(jié)論兩個重要的結(jié)論v =T2r=T2v = rv =ts=tn = = f = =T1(1)、線速度大小不變、線速度大小不變,方向時刻變化方向時刻變化,是是變速變速運動運動(2)、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變、速率、角速度、周

8、期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變小結(jié)小結(jié)1、傳動裝置線速度的關(guān)系、傳動裝置線速度的關(guān)系a、皮帶傳動皮帶傳動線速度相等線速度相等b b、齒輪傳動齒輪傳動線速度相等線速度相等同一傳動各輪邊緣上線速度相等同一傳動各輪邊緣上線速度相等兩個重要的結(jié)論兩個重要的結(jié)論共軸轉(zhuǎn)動問題共軸轉(zhuǎn)動問題兩紅點處轉(zhuǎn)動角速度有什么關(guān)系？兩紅點處轉(zhuǎn)動角速度有什么關(guān)系？ABC2、同軸轉(zhuǎn)動輪上各點的角速度關(guān)系同軸轉(zhuǎn)動輪上各點的角速度關(guān)系同軸轉(zhuǎn)動輪上各點的角速度相等同軸轉(zhuǎn)動輪上各點的角速度相等例、如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為例、如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r r、2r2r、4r4r，b b點到圓心的距離為點到圓心的距離為r r，求

9、圖中，求圖中a a、b b、c c、d d各點的線速度之比、角速度之比。各點的線速度之比、角速度之比。v va a v vb bv vc c v v = 2124= 2124 a ab bc cd d = 2111= 2111 同一轉(zhuǎn)盤上各點的同一轉(zhuǎn)盤上各點的 角速度相同角速度相同 同一皮帶輪緣上各點的同一皮帶輪緣上各點的 線速度大小相等線速度大小相等練習(xí)一個大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動，皮帶一個大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動，皮帶和兩輪之間無滑動，大輪半徑是小輪半徑和兩輪之間無滑動，大輪半徑是小輪半徑的的3倍，大輪上一點倍，大輪上一點S離轉(zhuǎn)軸離轉(zhuǎn)軸O1 1的距離是半的距離是半徑的徑的1/3，大輪邊緣上

10、一點，大輪邊緣上一點P,小輪邊緣上一小輪邊緣上一點點Q，則，則v vS S：v vP P：v vQ Q = = Q:P:s= 1:3:33:1:11、做勻速圓周運動的物體，線速度、做勻速圓周運動的物體，線速度不變，不變， 時刻在變，線速度是時刻在變，線速度是 (恒量或變量恒量或變量),勻速圓周運動的性質(zhì)是勻速圓周運動的性質(zhì)是 , 勻速的含義是勻速的含義是 。 大小大小方向方向變量變量變速曲線運動變速曲線運動線速度的大小不變線速度的大小不變課堂練習(xí)課堂練習(xí)2、對于做勻速圓周運動的物體，下列說法對于做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是：正確的是： （ ） A A、相等的時間里通過的路程相等、相等的時間里通過的路程相等B B、相等的時間里通過的弧長相等、相等的時間里通過的弧長相等C C、相等的