【物理】圓周運(yùn)動(dòng) 課件 2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第1節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)第六章

圓周運(yùn)動(dòng)高中物理人教版（2019）必修第二冊(cè)新課引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(shuō)出判斷運(yùn)動(dòng)快慢的依據(jù)嗎？問(wèn)題大齒輪小齒輪后輪一、線速度觀察下圖幾個(gè)常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)，具有什么共同特點(diǎn)？問(wèn)題摩天輪的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)木馬的運(yùn)動(dòng)表針的運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。一、線速度兩物體均做圓周運(yùn)動(dòng)，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢？問(wèn)題比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧的長(zhǎng)短比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度比較物體轉(zhuǎn)過(guò)一圈所用時(shí)間比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)一、線速度（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢.（3）大小：

（4）單位：m/s（2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)Δl

和所用時(shí)間Δt

的比值叫做線速度的大小.?l?tv

=ΔtΔs1、線速度的概念一、線速度線速度的方向ABO水滴沿傘切線飛出2、線速度的方向質(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.與半徑垂直。一、線速度3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”指速度不變嗎？問(wèn)題盡管做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的線速度大小相等，但線速度的方向是不斷變化的勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)！速率不變vvvo二、角速度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(shuō)明問(wèn)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(shuō)明問(wèn)題。問(wèn)題問(wèn)題二、角速度角速度的概念（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢（2）定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度ＯθAB（3）定義式：ω=ΔtΔθ（4）單位：弧度每秒，符號(hào)為_(kāi)______.rad/s說(shuō)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)三、周期其他描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量做圓周運(yùn)動(dòng)的物體1秒內(nèi)沿圓周運(yùn)動(dòng)的周數(shù)。

物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。

(單位:轉(zhuǎn)/秒(r/s)轉(zhuǎn)/分(r/min))做圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)過(guò)一周所用的時(shí)間。(單位:秒)當(dāng)轉(zhuǎn)速n的單位為轉(zhuǎn)/秒（r/s）時(shí)：(單位:赫或Hz)1.周期T：2.頻率f：3.轉(zhuǎn)速n

：四、描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的關(guān)系如圖，繩拉小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，繩長(zhǎng)為r，求小球的角速度、線速度。四、描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的關(guān)系你能找找勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的v與ω的關(guān)系么？你還能推導(dǎo)出那些關(guān)系？問(wèn)題ωf或n圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)快慢的描述物理量的關(guān)系:四、描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的關(guān)系傳動(dòng)關(guān)系--皮帶傳動(dòng)由于鏈條不可伸長(zhǎng)，所以鏈條上的每個(gè)點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)走過(guò)的距離相同，則根據(jù)線速度的定義：同一鏈條上的每一點(diǎn)的線速度大小相同。四、描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的關(guān)系傳動(dòng)關(guān)系--同軸傳動(dòng)由于外輪上的點(diǎn)A和內(nèi)輪上的點(diǎn)B都在繞著同一個(gè)中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同。繞著同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)的角速度相同。四、描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量的關(guān)系傳動(dòng)關(guān)系--皮帶+同軸傳動(dòng)41231和2屬于皮帶傳動(dòng)，故2和3屬于同軸傳動(dòng)，故3和4屬于皮帶傳動(dòng)，故12341和2屬于皮帶傳動(dòng)，故2和3屬于皮帶傳動(dòng)，故2和4屬于同軸傳動(dòng)，故課堂小結(jié)v

=ΔtΔs1、圓周運(yùn)動(dòng)的概念3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及性質(zhì)2、描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量及其關(guān)系v=T2πrω=T2πω=ΔtΔθn=

f=T1(1)、線速度大小不變,方向時(shí)刻變化,是變速運(yùn)動(dòng)(2)、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變v=rω典例探究例1.A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比為sA∶sB＝2∶3，轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比ΔθA∶ΔθB＝3∶2，則下列說(shuō)法正確的是（

）A.它們的運(yùn)動(dòng)半徑之比rA∶rB＝2∶3B.它們的運(yùn)動(dòng)半徑之比rA∶rB＝4∶9C.它們的周期之比TA∶TB＝2∶3D.它們的轉(zhuǎn)速之比nA∶nB＝2∶3BC典例探究例2.汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長(zhǎng)。某國(guó)產(chǎn)轎車的車輪半徑約為30cm，當(dāng)該型號(hào)的汽車在高速公路上行駛時(shí)，駕駛員面前速率計(jì)的指針指在“120km/h”上，可估算出該車輪的轉(zhuǎn)速約為（）A.1000r/sB.1000r/minC.1000r/hD.2000r/s解:

由公式，得；B典例探究例3．如圖所示，轉(zhuǎn)筆是大部分同學(xué)都會(huì)一個(gè)小游戲，在轉(zhuǎn)筆時(shí)，重的一端到支撐點(diǎn)的距離要近一點(diǎn)，這樣才能使筆在手指上更穩(wěn)定地繞該點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)重的一端的尾部是A點(diǎn)，輕的一端的尾部是B點(diǎn)，支撐點(diǎn)為O，OA：OB=2：3，筆繞支撐點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．相同時(shí)間內(nèi)A點(diǎn)和B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為3：2B．相同時(shí)間內(nèi)A點(diǎn)和B點(diǎn)走過(guò)的弧長(zhǎng)之比為3：2C．A、B兩點(diǎn)向心加速度之比為2：3D．相同時(shí)間內(nèi)OA和OB掃過(guò)的面積相等C典例探究例4．變速自行車靠變換齒輪組合來(lái)改變行駛速度。如圖是某一變速自行車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)