6.1 圆周运动课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
1.圆周运动
第六章.圆周运动
（circular motion）
观察与思考
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。
思考与讨论
哪个运动得更快些？
②大小（比值定义式）
③单位：m/s
v =
Δt
Δl
Δl是弧长还是位移？
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 就等于物体的位移的大小，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。
l
④方向：切线方向。
①物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢
线速度
（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。
匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗？
（2）匀速圆周运动的特点
匀速圆周运动
v
v
v
o
注意匀速圆周运动是一 种变速曲线运动
速度方向在变化
速度方向有什么特点？
思考与讨论
转动快慢相同吗？
角速度
①意义:描述质点绕圆心转动的快慢.
②定义:圆周半径转过的角度Δ 与所
用时间Δt 的比值
③大小:
④单位:弧度/秒 符号：rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
s
r
A
B
⑤方向:高中不做要求
匀速圆周运动是角速度不变的运动！
周期
①意义:描述物体做圆周运动时转动的快慢
②定义:做圆周运动的物体运动一周所用的时间
③符号T 单位:秒 符号：s
周期越大转动得越慢,周期越小转动得越快
转速
①意义:描述物体做圆周运动时转动的快慢
②定义:物体单位时间内转动的圈数。
④常用单位:转每秒 符号：r/s
转每分 符号：r/min
③大小:n=1/T
频率
定义:单位时间完成多少次完整的圆周运动
大小:f =1/T
单位:赫兹 符号：Hz
注意：当 转速n的单位是r/s时，n、f的数值相等。
思考与讨论
圆周运动可以这么多物理量来描述，那它们之间有什么关系？
s
Δ
θ
r
①
②
思考与讨论
s
Δ
θ
r
若是匀速圆周运动
思考与讨论
一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为 4.0 m。当他的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？
角速度是0.5rad/s,周期是4πs
归纳与总结
轮缘传动
皮带（链条）传动
齿轮传动
摩擦传动
B
A
(相等时间里转过的弧长相等)
轮缘传动各轮边缘上线速度大小相同
归纳与总结
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
【拓展思考】地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。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'
小结
1. 圆周运动的概念
3. 匀速圆周运动的特点及性质
2. 描述圆周运动的几个物理量及其关系
4. 两类传动的结论
(1) 线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动
(2) 速率、角速度、周期、频率、转速都不变
v =
Δt
Δl
ω =
Δt
Δθ
v =
T
2πr
ω =
T
2π
v = rω
n = f =
T
1
轮缘传动：轮缘线速度大小相等
同轴转动：角速度相等
ωA:ωB:ωC=______
vA:vB:vC=_____
rA:rB:rC=3:1:1
3:1:3
1:1:3
ωA:ωB:ωC=_____
vA:vB:vC=_______
rA:rB:rC=3:1:2
3:1:1
2:2:1
传送装置
自行车
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？
C
B
A
【例题】(2018·延安高一检测)如图所示为某型号的自行车传动装置示意图,其链轮(俗称牙盘,与脚蹬相连)的齿数为44齿,飞轮(与后轮相连)的齿数为20齿。当链轮转动一周时,飞轮带动后轮转动n周;车轮的直径为26英寸(相当于车轮的周长为2.07 m),若骑车人以每分钟60周的转速蹬链轮,自行车行驶的速度为v。则（ ）
A.n=2.2,v=4.55 m/s B.n=8.8,v=2.07 m/s
C.n=8.8,v=18.12 m/s D.n=0.45,v=0.94 m/s
A
【例题】如图所示,直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直于纸面的轴O匀速转动(图示为截面)。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,在圆周上留下a、b两个弹孔。已知aO和bO夹角为θ,求子弹的速度。若无旋转不到半周的限制,则子弹的速度又如何
等时性 周期性
a
【解析】设子弹速度为v,则子弹穿过圆筒的时间
t=
此时间内圆筒转过的角度α=π-θ。
据α=ωt,得
则子弹的速度v=
本题中若无旋转不到半周的限制,则在时间t内转过的
角度
α=2nπ+(π-θ)=π(2n+1)-θ。
则子弹的速度v=
答案: 　
【例题】如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω。
等时性 周期性
【解析】小球做平抛运动,在竖直方向上
h= gt2,
则运动时间t=
又因为水平位移为R,
所以球的速度v=
在时间t内圆盘转过的角度
θ=n·2π,(n=1,2,3…)
又因为θ=ωt,则转盘角速度
ω=
答案:
时 钟
时钟问题
【例题】求分针与秒针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为多少？
【例题】一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高h，甩出的雨滴在地面上形成一个圆，求此圆的半径为多少？
【例题】 （多选）（2012上海卷）图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示，NP、PQ间距相等．则 (　　)
A．到达M附近的银原子速率较大
B．到达Q附近的银原子速率较大
C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率
D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率
AC