2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册6.1圆周运动课件

(共33张PPT)
第1节 圆周运动
生活中有哪些圆周运动？
在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。
物体做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？
相同时间内通过的弧长
一段时间内转过的圈数
转速n (r/s)
相同时间内转过的角度
转过一圈所用的时间
周期T（s）
思考：
单位
时 钟
设疑
快速浏览课本P23-----P25有关圆周运动的内容，提出我们需要解决的问题
1、阅读课本P23--24有关线速度内容，解决以下问题：
（1）线速度的物理意义、定义、公式(大小）、单位、方向
（2）在如图所示的圆周运动中，标出弧长、位移和线速度
的方向
（3）当Δs=π/12(m),Δt=2s,计算线速度大小
2、找出匀速圆周运动的概念，说明它与线速度的关系。
A
B
自探1：
自探（5分钟）
解疑合探：
问题 展示方式 展示组
1.（1） 板书 4
1.（2)（3） 板书 7
2. 板书 5
评价组
1
3
6
(1) 物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢的物理量
(2) 定义:质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比值
(3) 公式（大小）:
v =
Δt
Δs
(4)单位:m/s
Δs是弧长并非位移
当Δt 趋近零时,弧长Δs就等于物体的位移,v 就是瞬时速度.
1.线速度
s
t
A
B
(5)方向:某点线速度方向沿圆周上该点的切线方向
矢量
l
当Δs=π/12(m),Δt=2s,计算线速度大小
m/s
=
m/s
v =
Δs
Δt
=
v
v
v
o
（1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度 的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
2.匀速圆周运动
(2)线速度的方向是时刻变化的,
是一种变速运动。
线速度
定义
大小
单位
方向
物理意义 与匀速圆周运动的关系
计算关系 质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值
m/s
沿圆周上该点的切线方向
角速度
质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值
rad/s
描述物体做圆周运动的快慢
线速度大小不变
角速度不变
3.线速度与角速度
有方向，但高中阶段不用掌握
自探（5分钟）
如果质点沿圆弧运动周期为T,那么当它运动1/4圆弧时，
①请分别写出它的线速度，角速度表达式。
②并根据你写出的表达式，推出他们之间的计算关系式
自探2：
o
r
v = = =
Δt
Δl
4
2πr
若质点沿圆弧运动周期为T,那么当它运动1/4圆弧时，
线速度：
T
4
2πr
T
W = = =
Δt
Δ
2
π
角速度：
T
4
T
θ
2π
2πrf
=
2πf
=
2πrn
=
2πn
=
线速度与角速度的关系：V=Wr
线速度
定义
大小
单位
方向
物理意义 与匀速圆周运动的关系
计算关系 质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值
m/s
沿圆周上该点的切线方向
角速度
质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值
rad/s
描述物体做圆周运动的快慢
线速度大小不变
角速度不变
3.线速度与角速度
有方向，但高中阶段不用掌握
v=wr
小试身手
(1)做匀速圆周运动的物体,相等时间内通过的位移相同。 (　　)
(2)匀速圆周运动是一种匀速运动。 (　　)
(3)在国际单位制中,角的单位是度。 (　　)
(4)匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”含义一样。 (　　)
×
×
×
×
常考题型
题组一　描述圆周运动的物理量及其关系
题1 ［2019 北京师范大学附属中学高一期末］关于角速度和线速度，下列说法正确的是（　　）
A.半径一定时，角速度与线速度成正比
B.半径一定时，角速度与线速度成反比
C.线速度一定时，角速度与半径成正比
D.角速度一定时，线速度与半径成反比
【解析】　根据v=ωr可知，半径一定时，角速度与线速度成正比；线速度一定时，角速度与半径成反比；角速度一定时，线速度与半径成正比。
A
◆描述圆周运动的各物理量之间的关系
答案:4∶3　2∶3　3∶4
题2甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其转动半径之比为1∶2,在相等的时
间里甲转过60°,乙转过45°,
（1）则它们的角速度之比为？
（2）线速度之比为？
（3）周期之比为？
课堂小结
1.同一传动
两个重要的结论
皮带传动
齿轮传动
摩擦传动
c
A
B
(相等时间里转过的弧长相等)
同一传动各轮边缘上线速度相同
2.同轴转动
(相等时间里转过的角度相等)
同轴转动各点的角速度相同
C
B
A
(1)A、B的线速度相同
(2)B、C的角速度相同
(3)B比A角速度大
(4)C比B线速度大
对自行车齿轮转动的描述
地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗 角速度一样吗 线速度大小一样吗
O
R
θ
R'
O'
O
R
R'
θ
O'
地球表面各纬度的角速度保持一致，且周期一样。线速度随着纬度的增大而减小。
可看成同轴转动
思考：
题2［2021 云南文山州二中高一检测］［多选］对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（　　）
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.在任何相等的时间里，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
ABD
题3［2020 山东淄博高一检测］［多选］一精准转动的机械钟表，下列说法正确的是（　　）
A.秒针转动的周期最长 B.时针转动的转速最小
C.秒针转动的角速度最大 D.秒针的角速度为 rad/s
BCD
题组二　圆周运动的三种传动方式
BC
D
题6 ［2020·广东广雅中学高一检测］如图所示，A、B两轮属于摩擦传动，两轮半径RA=2RB，P、Q为两轮边缘上的点，当主动轮A匀速转动时，P、Q两点角速度大小之比为（　　）
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.1∶4
B
【点拨】
（1）摩擦传动时，两轮边缘的线速度大小相等。
（2）两轮的转动方向相反。
题7［2020·沈阳高一检测］［多选］如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为其边缘上的一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（　　）
A.a点和b点的线速度之比为2∶1 B.a点和c点的角速度之比为1∶2
C.a点和d点的线速度之比为2∶1 D.b点和d点的线速度之比为1∶4
AD
题组三　圆周运动问题的多解性
题8［2019·云南宣威五中高一检测］子弹以初速度v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从A位置射入，B位置射出，如图所示）。OA、OB之间的夹角θ=，已知圆筒半径R=0.5 m，子弹始终以v0=60 m/s的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用），则圆筒的转速可能是（　　）
A.20 r/s B.60 r/s
C.100 r/s D.140 r/s
C
题9［2020·湖北十堰高一检测］半径R=1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是（　　）
A.4π rad/s B.6π rad/s
C.8π rad/s D.10π rad/s
C
◆解决圆周运动多解问题的方法
（1）明确两个物体参与运动的性质和求解的问题。两个运动虽然独立进行，但一定有联系点，其联系点一般是时间或位移，寻求联系点是解题的突破口。
（2）注意圆周运动的周期性造成的多解。分析时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据圆周运动的周期性，在转过的角度上再加上2nπ，具体n的取值应视情况而定。
题10 为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min。子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ=30°，如图所示。则该子弹的速度可能是（　　）
A.360 m/s 　　　B.720 m/s
C.1 440 m/s 　　　D.108 m/s
C
题11 ［2019·山东潍坊高一期末］如图所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度ω沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O自由下落，要使A、B两物体在d点相遇，求角速度ω必须满足的条件。
算一算
例1：做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，
试求该物体做圆周运动时：
（1）线速度的大小；
△s
△t
V=
100
10
=
m/s=10m/s
解：由
总结：
各物理量之间的关系