6.1圆周运动（共25张ppt）

(共25张PPT)
圆周运动
人教版新教材必修2第六章 圆周运动
1
【学习目标】
1、通过观察和分析，认识圆周运动，知道它是变速运动。
2、通过阅读课本，理解线速度、角速度、转速、周期等
概念，会对它们进行定量计算。
3、通过推导，掌握线速度与角速度、线速度与周期、角
速度与周期的关系，并会用来解决问题。
4、通过实例分析，掌握处理传动问题的基本方法。
认识圆周运动
轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动叫圆周运动。
圆周运动是曲线运动，所以它一定是变速运动。
水流星
地球仪
圆锥摆
圆周运动快慢的描述
将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？
你能说出判断运动快慢的依据吗？
小齿轮
后轮
大齿轮
针对圆周运动的特点，需要引入新的物理量来描述其运动的快慢。
圆周运动快慢的描述
思路一：比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
思路二：比较物体在一段时间内半径转过的角度的大小
圆周运动快慢比较的两种思路：
角速度
线速度
一、线速度
物体通过的弧长Δs与时间Δt的比值叫做圆周运动的线速度。
1、定义：
2、公式：
描述质点沿圆周运动
的快慢．
3、物理意义:
4、矢量。方向：
5、单位：
m/s
与半径垂直，沿圆周上该点的切线方向.
（当Δt很小很小时，即： ）
t
二、匀速圆周运动
1. 定义：
2.思考：匀速圆周运动的“匀速”是指速度不变吗？
物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等（即相等的时间内通过的弧长相等），这种运动叫做匀速圆周运动。
v
v
v
o
注意：匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向时刻在改变，所以它是一种变速运动．这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”．
二、匀速圆周运动
判一判：（多选）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A.匀速圆周运动是变速运动
B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
ABD
三、角速度
1、定义：
3、物理意义：
描述物体绕圆心转动的快慢。
2、公式：
在圆周运动中，连接质点和圆心的半径转过的角度△θ跟时间△t的之比，叫做角速度．用符号ω表示。
4、单位：
弧度每秒---rad/s
t
温馨提示：
圆心角 θ的国际单位：
弧度（rad）
有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这种说法正确吗 为什么
答： 匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向时刻变化,所以线速度是变化的。
匀速圆周运动的线速度大小不变，在相等的时间内通过的弧长相等，即相等的时间内转过的角度相等，所以匀速圆周运动是角速度不变的运动。
想一想：
三、周期和转速
2.转速n：物体转动的 与所用时间之比。常用符号n表示，单位是转/秒（r/s）或转/分钟（r/min）。
1.周期T：做匀速圆周运动的物体，运动 所用的时间叫做周期，用符号T表示．
3.转速与周期的关系：若转速n的单位是转每秒(r/s)，则转速与周期的关系为 .
圈数
一周
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
1．线速度与周期的关系：
2．角速度与周期的关系：
3．线速度与角速度的关系： .
v＝ωr
推一推: 设质点做半径为r的匀速圆周运动
当v一定时，ω与r成反比
当ω一定时，v与r成正比
当 r一定时，v与ω成正比
关于v＝rω的讨论：
根据上面的公式，得出线速度v与角速度ω成正比，这种说法是否正确？
小结：
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
控制变量法
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
例题1　做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小．
解析：
（1）依据线速度的定义式可得
（2）依据角速度和线速度的关系
（3）依据角速度和周期的关系
五、皮带传动和同轴转动
1．皮带(齿轮)传动
(1)皮带传动
如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．此传动方式有什么特点？A、B两点的线速度、角速度有什么关系？
结论： (1) 线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比：
相同的时间经过的路程相等
A
思考与讨论：请分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题．
(2)齿轮传动
如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动．r1、r2分别表示两齿轮的半径，请分析A、B两点的v、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？
结论： (2)线速度、角速度的关系为vA＝vB，
五、皮带传动和同轴转动
2．同轴转动
如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角速度、线速度有什么关系？
结论：（3） 同轴传动的物体上各点，角速度相同，即ωA＝ωB.
线速度与半径成正比：
五、皮带传动和同轴转动
例题2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是(　 　)
A．A、B两点的线速度大小相等
B．B、C两点的角速度大小相等
C．A、B两点的角速度与其半径成反比
D．A、B两点的角速度与其半径成正比
ABC
五、皮带传动和同轴转动
课堂小结
圆周运动
线速度v：
角速度ω：
周期T：
转速n：
v、ω、T、n之间的关系：
质点沿圆周运动一周所用的时间，国际单位是s
质点单位时间内转过的圈数，单位为转每秒(r/s)或转每分钟(r/min)
方向： 圆周上该点的切线方向
大小： （△s是△t时间内通过的弧长）
物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢
方向：中学阶段不研究
大小： ，国际单位是rad/s
物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢
课堂检测
1、根据教育部的规定，高考考场除了不准考生带手机等通讯工具入场外，手表等计时工具也不准带进考场，考试是通过挂在教室里的时钟计时的，关于正常走时的时钟，下列说法正确的是（ ） A．秒针角速度是分针角速度的60倍
B．分针角速度是时针角速度的60倍
C．秒针周期是时针周期的1/3600
D．分针的周期是时针的1/24
A
温馨提示：三针周期
秒针：1min 分针：1h=60min 时针：12h=720min
课堂检测
2．下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是(　　)
A．若它们的线速度相等，则角速度一定相等
B．若它们的角速度相等，则线速度一定相等
C．若它们的周期相等，则角速度一定相等
D．若它们的周期相等，则线速度一定相等
温馨提示：
牢记圆周运动v、ω、T、n各量之间的关系式。
课堂检测
3．如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为(　　)
A. B. C. D.
解析：
三轮靠摩擦传动，轮缘线速度相等，有
温馨提示：皮带传动、链条传动、摩擦传动、齿轮传动规律相同：轮缘线速度相等。
课堂检测
4．地球半径R＝6 400 km，站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度分别是多大？他们的线速度分别是多大？
解析：如图所示，
60°
A、B两点的角速度相同:
则由v＝ωr可得：
RB＝Rcos 60°
5.如图所示，直径为d的纸筒以角速度ω绕轴O匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒．若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知aO和bO夹角为φ，则子弹的速度v大小是多少？
课堂检测
解析：如图，子弹应该从a孔射入b孔穿出，此过程中，圆筒转过的角度为π-φ，由角速度的公式有：
子弹速度为v，穿过两个孔所需时间：
由以上两式可解得：
作业
1. 某走时准确的时钟，分针与时针的长度比是1.4：1。求：
（1）分针与时针的角速度之比为多少？
（2）分针针尖与时针针尖的线速度之比为多少？
2．如图所示，圆环以直径AB为轴匀速转动.已知其半径为0.5 m，
周期为4 s，求环上P点和Q点的角速度和线速度.
3．2013年花样滑冰大奖赛在加拿大举行，如图所示是中国运动员隋文静、韩聪在比赛中，韩聪自己为转轴拉着隋文静做匀速圆周运动，转速为30r/min。隋文静的脚到转轴的距离为1.6m。求：
(1)隋文静做匀速圆周运动的角速度；
(2)隋文静的脚的线速度的大小。