(共19张PPT)
第六章 圆周运动
第一节 圆周运动
学习任务及目标
1.认识匀速圆周运动,知道它是变速运动;
2.理解线速度、角速度、周期、转速的概念;
3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系,并能进行简单计算;
4.掌握处理传动问题的基本方法。
指针转动
扇叶转动
摩天轮转动
问题1:这些点的运动有什么共同点?
火车转弯
钟摆摆动
情景观察
圆周运动
在物理学中,把这类轨迹是圆(或一段圆弧)的机械运动称为圆周运动。
将自行车后轮架起,转动脚踏板,注意观察:
1、观察后轮上A B点、齿轮边缘上的C D点哪个点运动的更快些?
2、你判断快慢的依据是什么?
情景分析1
思考讨论:
将自行车后轮架起,转动脚踏板,比较A、B、C哪个点运动得更快些?你能说出判断运动快慢的依据吗?
大齿轮
小齿轮
A
B
C
方法一:比较物体在相同时间内转过的圆弧的长度
方法二:比较物体在相同时间内转过的角度的大小
方法三:比较物体转过一周所用的时间
方法四:比较物体在相同时间内转过的圈数
判断方法
大齿轮
小齿轮
A
B
C
思考讨论:如何比较B、C两点做圆周运动的快慢呢?
方法一:比较物体在相同时间内通过的圆弧的长度
4、物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
1、定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δs 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
2、大小:
3、单位:m/s
Δs
v =
Δt
5、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。
s
描述圆周运动快慢的物理量——线速度
矢量
一、线速度
B
A
方法一:比较物体在相同时间内通过的圆弧的长度
v
v
v
o
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
注意:匀速圆周运动是一种变速曲线运动
匀速圆周运动
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
情景分析: 自行车前进时,由于链条不可伸长,也不会脱离齿轮打滑,因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的,即A、B两点线速度大小相等。
A
大齿轮
小齿轮
B
那么,我们是否认为大齿轮和小齿轮运动得一样快呢?
方法二:比较物体在相同时间内转过的角度的大小
4、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。
(或描述物体绕圆心转动的快慢)
1、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ 和所用时间Δt的比值叫做角速度。
2、大小:
Δ
θ
ω=
Δt
Δ
θ
Δθ采用弧度制
二、角速度
3、单位:rad/s
说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。
(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变)
矢量
方法二:比较物体在相同时间内转过的角度的大小
例1
C
1、定义:做匀速圆周运动的物体运动一周
所用的时间,符号是T
3、单位:s
三、周期
2、意义:描述圆周运动的周期性。
方法三:比较物体转过一周所用的时间
四、转速
1.定义:物体转动的圈数与所用时间
之比,符号常用n表示。
3.单位:转每秒、转每分,符号
r/s、r/min
2.意义:在技术中描述物体做圆周
运动的快慢
方法四:比较物体在相同时间内转过的圈数
如图,绳拉物体做匀速圆周运动,转动的周期为T,绳长为r。
(1)用 T 和 r 表示出小球做圆周运动的线速度、角速度。
情景4:
(2)“线速度”与“角速度”是否存在联系?
怎样寻找它们之间的联系?
例题: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4.0m。当他的线速度为2.0m/s时,他做匀速圆周运动的角速度是多少?周期是多少?
课堂要点小结
圆
周
运
动
1、描述圆周运动的物
理量及其公式关系
2、匀速圆周运动:
线速度:
角速度:
周 期:T
转 速:
线速度大小相同,角速度相同,周期相同