6.1 圆周运动 课件（共23张PPT） 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

(共23张PPT)
第六章 圆周运动
第1节 圆周运动
一.线速度
二.匀速圆周运动
三.角速度ω
五.频率f
四.周期T
第1节 圆周运动
六.转速n
新课导入
圆周运动:轨迹是圆或圆的一部分运动。
新课导入
圆周运动:轨迹是圆或圆的一部分运动。
思考1:自行车链条上的大小轮边缘上的两点A、B哪点跑的快？
VA=VB
思考2:A转一圈，B也转一圈吗？
B转的比A快
结论:做圆周运动物体的快慢分两种，跑的快和转的快
5.物理意义:
切线方向。
描述跑的快慢。
第1节 圆周运动
极短弧长s和时间t的比值。
1.定义:
2.定义式:
3.单位:
4.方向:
一.线速度
m/s
s
t
如何描述圆周运动跑的快慢
二.匀速圆周运动
讲解思路：黑球运动的快，速度大，速度用位移除以时间，能用速度表示他们的快慢吗？不行，那怎么办？对了用路程除以时间，所以我们把之称之为线速度
v=
二.匀速圆周运动
线速度大小处处相等的圆周运动
2.特点:
是变速运动，
一定有加速度
·
t
θ
极小角度θ和时间t 的比值。
1.定义:
三.角速度ω
2.定义式:
ω=
t
θ
3.单位:
1.定义:
r1
r2
r2=2r1
如何描述圆周运动转的快慢
讲解思路：黑球蓝球线速度一样，快慢一样，但我们发现蓝秋给我们的感觉就是转的快，所以用线速度无法表示出这种快慢，所以我们需要一个新的物理量
第1节 圆周运动
一.线速度
黑球转一圈蓝球转两圈
a描述v方向改变的快慢
如何度量一个角度呢？
2、弧度制:
θ
A
B
o
1、角度制:将一圆周等分成360份，每一等份对应的圆心角定义为1度。
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,
l
r
单位:
弧度（rad）
弧长
半径
θ=
=
l
r
单位:
度（0）
运动一周
角度制θ=
3600
弧度制θ=
弧长
半径
2πr
=
r
=
2π
rad
=
2π
rad
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
1800 =
900=
600=
450=
300=
π
rad
π
2
rad
π
3
rad
π
4
rad
π
6
rad
t
θ
角度θ和时间t 的比值。
1.定义:
三.角速度ω
2.定义式:
ω=
t
θ
3.单位:
弧度/秒
(rad/s)
5.物理意义:
描述转的快慢。
描述转的快慢。
四.周期T
运动一周所用的时间。
1.定义:
4.物理意义:
1.定义: 单位时间内转过的圈数
五.频率f
f=
1
T
3.单位:
赫兹(HZ)
2.单位:
秒(s)
4.方向:
右手定则
2.定义式:
3.方向:
标量,无方向
4.方向:
标量无方向
描述转的快慢。
5.物理意义:
六.转速n
=
2πr
T
=
2π
T
v =ωr
转/秒(r/s)
六.转速n:
单位时间内转过的圈数
转/分(r/min)
v=
t
s
ω=
θ
t
=2πrf
=2πf
五.频率f
三.角速度ω
四.周期T
V 、ω、T、f、n五者的关系？
1.定义:
2.单位:
n=f=
1
T
2.定义式:
4.方向:
标量无方向
描述转的快慢。
5.物理意义:
=2πrn
=2πn
t
θ
a.皮带传动: 线速度相等
b.齿轮传动: 线速度相等
思考1:同一皮带传动大小轮边缘上两点V 、ω大小如何
v =ωr
c.同皮传动，ω与r成反比
A
B
C
思考2:同轴转动离轴不同距离的点V 、ω大小如何？
v =ωr
同轴转动，ω相同。
v与r成反比
【典例1】比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系
VA=VB=VC
B
A
C
A
B
C
【典例2】图中三个轮子靠摩擦力相互带动，且没有打滑，求图中A、B、C三点角速度之比 , 已知rC=3rA , rC=1.5rB
ωA:ωC=
ωB:ωC=
ωA:ωB:ωC=
rC:rA=
3:1
rC:rB=
3:2
6:3:2
大齿轮
小齿轮
后轮
思考3:自行车上大齿轮、小齿轮和后轮如图所示，这三个轮缘上各点都做圆周运动？哪一点运动得快？
后轮最快
【典例3】a轮通过皮带与b轮相连，且皮带不打滑，b、c两轮同轴。a、b、c三轮的半径关系为Ra=Rc=2Rb 。求三轮做匀速圆周运动时a、b、c的线速度之比以及角速度之比。
O1
a
b
c
O2
Ra
Rc
Rb
解：
Va=Vb
由题意得：
ωb=ωc
由:
v=ωr
得:
Vb:Vc=
1:2
ωa:ωb=
Rb:Rc=
Rb:Ra=
1:2
Va:Vb:Vc=
1:1:2
ωa:ωb:ωc=
1:2:2
思考4：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线速度的大小一样吗？角速度呢？
【典例4】地球半径R=6.4×106m，地球赤道上的物体A随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若OB与OA成300则B物体的周期、角速度和线速度各是多大？
解:
TA=TB=
24h
ωA=ωB=
VA=
=467.2m/s
2π
T
2×3.14
24×3600
=
=7.3×10-5rad/s
ωArA=
7.3×10-5×6.4×106
VB=
ωBrB=
ωBRcos300=
=404.6m/s
7.3×10-5×6.4×106×0.5
1.做匀速圆周运动的物体，线速度　　　不变，
　 　时刻在变，线速度是　 　 (恒量或变量),
匀速圆周运动的性质是 ,　　　　　
匀速的含义是　　　　　　 　　。
大小
方向
变量
变速曲线运动
线速度的大小不变
课堂练习
2．如图所示，两个小球a和b用轻杆连接，并一起在水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　 )
A．a球的线速度比b球的线速度大B．a球的角速度比b球的角速度小C．a球的线速度与b球的线速度大小相等D．a球的角速度与b球的角速度大小相等
课堂练习
D
3.混合动力汽车变速箱的核心部件是行星齿轮机构，如图所示，它由太阳轮a、齿圈b、行星齿轮c以及行星架组成，设a、b、c的齿数分别为n1、n2、n3。若太阳轮顺时针转动，周期为T，则它通过行星齿轮带动齿圈转动时，齿圈的转动方向和周期为(　 )A．顺时针　n2T/ n1
B．逆时针　n2T/ n1C．顺时针　n1T /n2
D．逆时针　n1T /n2
课堂练习
B
课堂练习
4.当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是(　 )A．时针的角速度最小B．秒针的周期最大C．时针尖端的线速度大于秒针尖端的线速度D．时针、分针、秒针的转动周期相等
A
课堂练习
5．如图变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。假设踏板的转速不变，通过选择不同的链轮和飞轮，该自行车行驶的最大速度与最小速度之比为(　 )
名称 链轮 飞轮
齿数 48 38 28 14 16 18 22 24 28
A．12∶7
B．2∶1C．24∶7
D．16∶5
C