圓周運(yùn)動(dòng) 課件 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

6.1.1圓周運(yùn)動(dòng)第六章圓周運(yùn)動(dòng)情景導(dǎo)入將自行車后輪架起，轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,注意觀察:大、小兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快些?同一個(gè)齒輪上到轉(zhuǎn)軸的距離不同的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快些?你能說出判斷運(yùn)動(dòng)快慢的依據(jù)嗎?想一想觀察下圖幾個(gè)常見的運(yùn)動(dòng)，具有什么共同特點(diǎn)？摩天輪的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)木馬的運(yùn)動(dòng)表針的運(yùn)動(dòng)地球的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，了解描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的基本思路，了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。2、理解線速度的物理意義，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度的方向3、理解角速度的物理意義，掌握線速度和角速度的關(guān)系。4、能在具體的情境中確定線速度和角速度。1、定義：在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。3、在圓周運(yùn)動(dòng)中，常見的最簡單的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、圓周運(yùn)動(dòng)特征：質(zhì)點(diǎn)的軌跡是圓周、具有周期性.知識(shí)精講比較做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法：1.比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長短2.比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度3.比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間4.比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)如何比較圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？慢快描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪些呢？1.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。2.定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長Δs和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。3.大?。?.單位：m/sv=ΔtΔs5.方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。ΔS是弧長并非位移當(dāng)Δt很小很小時(shí)（趨近零），弧長ΔS就等于物體的位移Δl，式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度。矢量?S線速度vvvo定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。率注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)。加速度方向在變化勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”指速度不變嗎？應(yīng)該注意的是，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是在時(shí)刻變化的，因此它是一種變速運(yùn)動(dòng)，這里的“勻速”是指速率不變。判斷：1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)。（）2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)。（）3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間內(nèi)走過的位移相同。（）4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間內(nèi)走過的路程相同。（）5、勻速圓周運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間內(nèi)平均速度相同。（）做一做1.在赤道A點(diǎn)的人和在北緯60°上B點(diǎn)的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間相等嗎？2.他們繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的關(guān)系？只能線速度描述圓周運(yùn)動(dòng)能全面說明問題嗎？A、B轉(zhuǎn)動(dòng)一周，回到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間相等，都是24小時(shí)。他們繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是一樣的。只用線速度描述圓周運(yùn)動(dòng)不能全面說明問題。想一想1、物理意義：描述物體（質(zhì)點(diǎn)）繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。2、定義:物體做圓周運(yùn)動(dòng)，連接物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。3、大?。?、單位：rad/s或rad·s-1(弧度/秒)ω=ΔtΔθΔθΔθ采用弧度制說明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)。(即勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小和角速度均不變)角速度矢量：高中階段不研究方向【例題】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)B定義符號(hào)單位物理意義關(guān)系物體在單位時(shí)間（每秒或每分）轉(zhuǎn)的圈數(shù)nr/s或r/min描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢

物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間物體在單位時(shí)間（每秒）轉(zhuǎn)的圈數(shù)TfsHz或s-1n=f=轉(zhuǎn)速周期頻率頻率越高f表明物體運(yùn)轉(zhuǎn)得越快！轉(zhuǎn)速n越大表明物體運(yùn)動(dòng)得越快！周期T越短表明物體運(yùn)轉(zhuǎn)得越快！當(dāng)轉(zhuǎn)速的單位取r/s時(shí)，n與f含義相同，n在工程技術(shù)常用周期，頻率，轉(zhuǎn)速

一物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它在周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為多少？由此可知它的線速度為多少？它在一個(gè)周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為多少？物體的角速度為多少？你能找找勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的v與ω的關(guān)系嗎？你還能推導(dǎo)出那些關(guān)系？想一想ωf、n勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：1.線速度方向時(shí)刻改變，只是大小不變2.角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速不變描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量間的關(guān)系當(dāng)v一定時(shí)，ω與r成反比當(dāng)ω一定時(shí)，v與r成正比當(dāng)r一定時(shí)，v與ω成正比關(guān)于v＝ωr的討論：根據(jù)上面的公式，得出速度v與角速度ω成正比，你同意這種說法嗎？請(qǐng)說出你的理由．小結(jié)：議一議v

=ΔtΔsω=ΔtΔθv

=ωr記一記【例題】一個(gè)小孩坐在游樂場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)木馬上，繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周的半徑為4.0m。當(dāng)線速度為2.0m/s時(shí)，他做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是多少？周期是多少？解：當(dāng)小孩的線速度為2.0m/s時(shí)，他做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度他做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:

當(dāng)小孩的線速度為2.0m/s時(shí)，他做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是0.5rad/s，周期是12.6s。1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)中時(shí)刻改變的物理量是（）A.線速度B.角速度C.周期 D.半徑2.（雙選）質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等B.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相等C.在任何相等的時(shí)間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等D.在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度都相等ABC練一練CD【例題】(多選)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.因?yàn)関＝ωr，所以線速度大小v與軌道半徑r成正比B.因?yàn)棣兀?/p>

，所以角速度ω與軌道半徑r成反比C.因?yàn)棣兀?πn，所以角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比D.因?yàn)棣兀?/p>

，所以角速度ω與周期T成反比圓周運(yùn)動(dòng)周期：T頻率：f轉(zhuǎn)速：n描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量間的關(guān)系課堂小結(jié)【典例】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是（）A．有一定的初速度，且受到一個(gè)始終與初速度垂直的恒力作用B．有一定的初速度，且受到一個(gè)大小不變、方向變化的力的作用C．有一定的初速度，且受到一個(gè)方向始終指向圓心的力的作用D．有一定的初速度，且受到一個(gè)大小不變、方向始終和速度垂直的合力作用D典例分析【典例】如圖所示，一小物塊以大小為的向心加速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R=1m，則下列說