上課用勻速圓周運(yùn)動.ppt

1、勻速圓周運(yùn)動,快慢的描述,圓周運(yùn)動特征： 質(zhì)點(diǎn)的軌跡是圓周(圓弧)、 具有周期性,轉(zhuǎn)盤,水流星,地球儀,圓錐擺,在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動叫做圓周運(yùn)動。,思 考,行星和自行車胎，哪個運(yùn)動得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動的快慢呢？,思考,兩物體均做圓周運(yùn)動，怎樣比較它們運(yùn)動的快慢？,比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧的長短,比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小,比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少,比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù),描述圓周運(yùn)動快慢的物理量,1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢。,2、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長 l 和所用時間 t 的比值叫做線速度。,3、大

2、?。?線速度,4、單位：m/s,5、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。,l是弧長并非位移,當(dāng)t 很小很小時（趨近零），弧長l 就等于物體的位移，式中的v ，就是直線運(yùn)動中學(xué)過的瞬時速度。,矢量,（5）線速度的方向,思考：勻速圓周運(yùn)動的“勻速”同“勻速直線運(yùn)動”的“勻速”一樣嗎？,線速度,角速度,二者關(guān)系,實(shí)例探究,返回首頁,o,勻速圓周運(yùn)動,定義：物體沿著圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。,率,勻速圓周運(yùn)動中的“勻速”指速度不變嗎？,描述圓周運(yùn)動快慢的物理量,1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。,2、定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角和所用時間

3、t的比值叫做角速度。,3、大小：,角速度,4、單位：rad/s,采用弧度制,說明：勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的運(yùn)動。,圓周運(yùn)動特征： 質(zhì)點(diǎn)的軌跡是圓周(圓弧)、 具有周期性,轉(zhuǎn)盤,水流星,地球儀,圓錐擺,一物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動； 周期：它運(yùn)動一周所用的時間叫周期，用T表示。 它在一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為l =2r。 由此可知它的線速度為v=2rT。 它在一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為2。 物體的角速度為=2T。,頻率： 每秒內(nèi)完成周期性運(yùn)動的次數(shù)叫頻率。單位為赫茲，Hz。,技術(shù)中，常用轉(zhuǎn)速： 單位時間內(nèi)完成圓周運(yùn)動的轉(zhuǎn)數(shù)。單位為r/h,r/s,r/min。,周期與頻率互為倒數(shù)關(guān)系。,線速度、角

4、速度、周期之間的關(guān)系,3、數(shù)量關(guān)系,討論： 1）當(dāng)v一定時， 與r成反比 2）當(dāng) 一定時，v與r成正比 3）當(dāng)r一定時，v與 成正比,（3）周期、頻率和轉(zhuǎn)速,a：讓學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容并結(jié)合時鐘進(jìn)行理解 b：出示閱讀思考題： 1）什么叫周期，什么叫頻率，什么叫轉(zhuǎn)速？鐘上三根指針的周期、頻率、轉(zhuǎn)速分別是多少？ 2）它們分別用什么字母表示？ 3）它們的單位分別是什么？,勻速圓周運(yùn)動是周期不變的運(yùn)動？,勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的運(yùn)動？,鞏固訓(xùn)練,常見傳動從動裝置,皮帶傳動,齒輪傳動,摩擦傳動,皮帶傳動，由于相等時間里轉(zhuǎn)過的弧長相等，所以線速度相等。,在同一轉(zhuǎn)動軸上，物體由于相等時間里轉(zhuǎn)過的角度相等，

5、所以角速度相等。,（三）、例題討論,1）傳動裝置線速度的關(guān)系,a、皮帶傳動線速度相等,b、齒輪傳動線速度相等,同一傳動各輪邊緣上線速度相同,兩個重要的結(jié)論,比較圖中A、B、C三點(diǎn)線速度的的大小關(guān)系,A、B、C三點(diǎn)的線速度大小相等,練習(xí),2）同一輪上各點(diǎn)的角速度關(guān)系,同一輪上各點(diǎn)的角速度相同,思考,地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎?角速度一樣嗎?線速度大小一樣嗎?,線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。,B,A,C,實(shí)例探究,例1如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系是rArC2rB.若皮帶不打滑，求A、B、

6、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比.,【解析】A、B兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即 vavb或vavb11 由vr得 abrBrA12 B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，則B、C兩輪的角速度相同，即 bc或 bc11 由vr得 vbvcrBrC12 由得 abc122 由得 vavbvc112,【分析】 解這類題時要注意抓住傳動裝置的特點(diǎn)：同軸傳動的是角速度相等，皮帶傳動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,地球半徑R=6.4106m，地球赤道上的物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度和線速度

7、各是多大？若OB與OA成300則B物體的周期、角速度和線速度各是多大？,練習(xí),實(shí)例探究,線速度,角速度,二者關(guān)系,實(shí)例探究,返回首頁,例2如圖所示，直徑為d的紙制圓筒，使它以角速度繞軸O勻速轉(zhuǎn)動，然后使子彈沿直徑穿過圓筒。若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時在圓筒上留下a、b兩個彈孔，已知aO、bO夾角為，求子彈的速度。,【解析】子彈從a穿入圓筒到從b穿出圓筒，圓筒轉(zhuǎn)過的角度為，則子彈穿過圓筒的時間為 t（） 在這段時間內(nèi)子彈的位移為圓筒的直徑d，則子彈的速度為 vdtd（）.,思考：若把原題中的“在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時”去掉，子彈的速度又如何?,實(shí)例探究,線速度,角速度,二者關(guān)系,實(shí)例探究,返回首頁,例3一把雨傘，圓形傘面的半徑為r，傘面邊緣距地面的高度為h，以角速度旋轉(zhuǎn)這把雨傘，問傘面邊緣上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圓的半徑R多大？,【解析】 水滴從傘面邊緣甩出去以后做平 拋運(yùn)動，水滴的水平速度為 v0r. 水滴在空中做平拋運(yùn)動的時間為 t 水滴做平拋運(yùn)動的水平射程為 x = v0t =r 如圖所示為俯視圖，表示水滴從a點(diǎn)甩離傘面，落在地面上的b點(diǎn)；O是轉(zhuǎn)動軸（圓心），可見水滴落在地面上形成的圓的半徑為 R,【說明】 這是一個涉及勻速圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動的綜合性題目，正確解答該題的關(guān)鍵有三點(diǎn)：一是知道水滴離開傘緣時