6.1 圆周运动-高一物理人教版必修二课件(共27张PPT)

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名称 6.1 圆周运动-高一物理人教版必修二课件(共27张PPT)
格式 pptx
文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-09-05 12:47:08

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文档简介

(共27张PPT)
第六章 圆周运动
1 圆周运动
1. 知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动。
2. 理解线速度,知道匀速圆周运动线速度的特点。
3. 理解角速度,了解转速和周期。
4. 掌握线速度和角速度的关系。
教学目标
这些物体的运动有什么特点?
新课入
新课导入
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。
讨论:如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况?
大齿轮
小齿轮
后轮
分组讨论:如何描述两个圆周运动的快慢呢?
猜想1
比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
猜想 2
比较物体在一段时间内半径转过的角度
Text in here
猜想 4
比较物体在一段时间内转过的圈数
Text in here
猜想3
比较物体转过一圈所用时间
一、线速度
定义:
弧长
快慢
时间
定义式:

国际单位:
物理意义:
描述质点沿圆周运动 的物理量.
质点做圆周运动通过的 和所用 的比值叫做线速度
比值定义法
注意:(1)比值定义法:与做比的两个物理量无关,例如
Δs是弧长并非位移
(2)当时间Δt 很小时(趋近零),弧长Δs就等于物体在t时刻的位移,
定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度。
当Δt 趋近零时,弧长Δs等于物体的位移.
.
m/s
s
t
分 类:
和 .
平均线速度
瞬时线速度
极限思想
标矢性:
线速度是 (填“标量”或“矢量”)
矢量
质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的 方向,与半径______.
切线
垂直
线速度的方向
A
B
O
水滴沿伞切线飞出
二、匀速圆周运动及其特点
(2)线速度大小不变,方向时刻改变
v
v
v
注意:匀速圆周运动是一种变速运动,“匀速”是指速率不变。
(1)任意相等的时间内,通过的弧长相同
物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等的运动叫做匀速圆周运动。
定义:
特点:
匀速率圆周运动
三、角速度
定义:
角 θ
快慢
时间 t
定义式:

国际单位:
物理意义:
描述质点绕圆心转动的 程度.
质点与圆心的连线扫过的 与其所用 的比值.
θ
,符号为 或______
弧度每秒
rad/s
s-1
数补:(1)角度和弧度的转化:180o=πrad
(2)弧长与半径的比值表示圆心角的弧度制。
标矢性:
角速度是 (高中阶段不研究其方向)
矢量
是圆心角的弧度制
四、描述匀速圆周运动其它物理量
定义
符号
单位
物理意义
关系
做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做匀速圆周运动的快慢
做匀速圆周运动的物体转动一周所用的时间
T
f
s
Hz或s-1
周期
转速
频率
做匀速圆周运动的物体在单位时间所转过的圈数
当转速n的单位为转/秒(r/s)时:
五、线速度与角速度的关系
公式:v=ωr
设物体做圆周运动的半径为r,由A到B的时间为Δt,AB弧长为Δs,AB弧对应的圆心角为Δθ,则
在圆周运动中,线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积
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
根据公式 v = rω,得出速度 v 与角速度 ω 成正比,你同意这种说法吗?请说出你的理由。
新课导入
新课入
思考讨论
线速度、角速度与周期的关系
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动
线速度与周期的关系:
角速度与周期的关系:
v = rω
知识总结
a. 皮带传动-线速度相等
b. 齿轮传动-线速度相等
同一传动带各轮边缘上线速度相同
1. 传动装置线速度的关系
六、两个重要的结论
2. 同一轮上各点的角速度关系
同一轮上各点的角速度相同
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'
思讨论
思考讨论
例 1. 如图 所示的传动装置中,B、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动,A、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系为 rA=rC=2rB 。若皮带不打滑,
求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、c 三点的角速度之比和线速度之比。
思讨论
典例分析
因为 ω= ,va=vb,rA=2rB
所以 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2
又因为 v=ωr,ωb=ωc,rC=2rB
所以 vb∶vc=rB∶rC=1∶2
综合可知 ωa∶ωb∶ωc=1∶2∶2 va∶vb∶vc=1∶1∶2
解:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,
A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等,有 va=vb,故 va∶vb= 1∶1。
B、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动,
它们上面的任何一点具有相同的角速度,有ωb∶ωc=1∶1。
例 2. 如图所示,直径为 d 的纸制圆筒,使它以角速度 ω绕轴 O 匀速转动,然后使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、BO 夹角为 φ,求子弹的速度。
O
φ
A
B
ω
解: 子弹从 A 穿入圆筒到从 B 穿出圆筒,
圆筒转过的角度为 π-φ,
则子弹穿过圆筒的时间为
在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径 d,
则子弹的速度为 。
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. 两个重要的结论
(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 = rω
同轴连接:
同带连接:
边缘处线速度大小相同
角速度相同
课堂总结
1. 对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 相等的时间里通过的路程相等
B. 相等的时间里通过的弧长相等
C. 相等的时间里发生的位移相同
D. 相等的时间里转过的角度相等
ABD
跟踪训练
2.如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;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 ( )
AD
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
3. 如图所示为不打滑的皮带传动装置,B 轮和 C 轮同轴固定在一起,A 轮通过皮带与 C 轮相连,它们的半径大小不一,关系为 RA = RB = 2RC,a 、b、c 三点分别是三轮边缘上的点,则在传动时( )
A. a 点和 c 点的周期关系为 Tc = 2Ta
B. c 点和 b 点的角速度关系为 ωb = 2ωc
C. b 点和 a 点的线速度关系为 vb = va
D. A、B 两轮的转速关系为 nA = nB/2
D
RA
b
c
RC
RB
a
4.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
5.如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动,已知其半径R=0.5 m,转动周期T=4 s,求环上P点和Q点的角速度和线速度。
谢谢
大家