物理人教版（2019）必修第二册6.1圆周运动（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册6.1圆周运动（共21张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-30 11:50:21 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
6.1 圆周运动
这些物体的运动有什么特点？
【新课导入】
1、定义：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。
3、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。
2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性.
一、圆周运动
二、圆周运动快慢的描述
甲、乙两同学观察自行车的大、小两个齿轮边缘上的点的运动快慢情况，并作出评判：甲同学认为快慢相同，乙同学认为快慢不同，各执一词，争执不下，你认为他们各自的依据是什么？
1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
2、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。
3、大小：
4、单位：m/s
v =
Δt
Δs
5、方向：线速度为矢量，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
1、描述圆周运动快慢的物理量——线速度
Δt
当Δt→0时，圆周运动线速度就是我们熟悉的曲线运动的瞬时速度
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。
匀速圆周运动
（3）运动性质：匀速圆周运动是一种非匀变速曲线运动
（2）特点：匀速圆周运动物体只是线速度大小不变，方向是不断变化。“匀速”是指速率不变，不是速度不变？
由于线速度大小不变，所以任意相同时间内通过的弧长相同。(即路程相同,不是位移相同)
1、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
2、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。
3、大小：
4、单位：rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明：匀速圆周运动角速度大小、方向都不变。
(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变的运动)
Δt
Δθ
5、方向：角速度也为矢量，顺时针时为垂直圆周向下，逆时针时为垂直圆周向上（满足右手螺旋定则,高中只需了解，不需做判断）
2、描述圆周运动快慢的物理量——角速度
三、周期和转速
2.转速n：物体转动的 与所用时间之比。常用符号n表示，单位是转/秒（r/s）或转/分钟（r/min）。
1.周期T：做匀速圆周运动的物体，运动 所用的时间叫做周期，用符号T表示．
3.转速与周期的关系：若转速n的单位是转每秒(r/s)，则转速与周期的关系为 .
圈数
一周
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
1．线速度与周期的关系：
2．角速度与周期的关系：
3．线速度与角速度的关系： .
v＝ωr
推一推: 设质点做半径为r的匀速圆周运动
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
关于v＝rω的讨论：
根据上面的公式，得出线速度v与角速度ω成正比，这种说法是否正确？
小结：
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
控制变量法
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
例题1 做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小．
解析：
（1）依据线速度的定义式可得
（2）依据角速度和线速度的关系
（3）依据角速度和周期的关系
五、皮带传动和同轴转动
1．皮带(齿轮)传动
(1)皮带传动
如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．此传动方式有什么特点？A、B两点的线速度、角速度有什么关系？
结论： (1) 线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比：
相同的时间经过的路程相等
A
思考与讨论：请分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题．
(2)齿轮传动
如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动．r1、r2分别表示两齿轮的半径，请分析A、B两点的v、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？
结论： (2)线速度、角速度的关系为vA＝vB，
五、皮带传动和同轴转动
2．同轴转动
如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角速度、线速度有什么关系？
结论：（3） 同轴传动的物体上各点，角速度相同，即ωA＝ωB.
线速度与半径成正比：
五、皮带传动和同轴转动
例题2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是( )
A．A、B两点的线速度大小相等
B．B、C两点的角速度大小相等
C．A、B两点的角速度与其半径成反比
D．A、B两点的角速度与其半径成正比
ABC
五、皮带传动和同轴转动
课堂小结
圆周运动
周期：T
频率：f
转速：n
描述圆周运动各物理量间的关系
课堂小结
1.关于圆周运动，以下说法中正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体速度是变化的，做匀速圆周运动的物体速度是不变的
B．做圆周运动的物体加速度是变化的，做匀速圆周运动的物体加速度是恒定的
C．做圆周运动的物体受到的合外力方向不一定指向圆心
D．做匀速圆周运动物体的受到的合外力不一定等于向心力
C
课堂小结
2.物体做匀速圆周运动的条件是（ ）
A．有一定的初速度，且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用
B．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向变化的力的作用
C．有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向始终和速度垂直的合力作用
D
课堂小结
3.如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是 ( )
A．a、b和c三点的线速度大小相等
B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大
B
课堂小结
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
6.1 圆周运动
这些物体的运动有什么特点？
【新课导入】
1、定义：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。
3、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。
2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性.
一、圆周运动
二、圆周运动快慢的描述
甲、乙两同学观察自行车的大、小两个齿轮边缘上的点的运动快慢情况，并作出评判：甲同学认为快慢相同，乙同学认为快慢不同，各执一词，争执不下，你认为他们各自的依据是什么？
1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
2、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。
3、大小：
4、单位：m/s
v =
Δt
Δs
5、方向：线速度为矢量，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
1、描述圆周运动快慢的物理量——线速度
Δt
当Δt→0时，圆周运动线速度就是我们熟悉的曲线运动的瞬时速度
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。
匀速圆周运动
（3）运动性质：匀速圆周运动是一种非匀变速曲线运动
（2）特点：匀速圆周运动物体只是线速度大小不变，方向是不断变化。“匀速”是指速率不变，不是速度不变？
由于线速度大小不变，所以任意相同时间内通过的弧长相同。(即路程相同,不是位移相同)
1、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
2、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。
3、大小：
4、单位：rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明：匀速圆周运动角速度大小、方向都不变。
(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变的运动)
Δt
Δθ
5、方向：角速度也为矢量，顺时针时为垂直圆周向下，逆时针时为垂直圆周向上（满足右手螺旋定则,高中只需了解，不需做判断）
2、描述圆周运动快慢的物理量——角速度
三、周期和转速
2.转速n：物体转动的 与所用时间之比。常用符号n表示，单位是转/秒（r/s）或转/分钟（r/min）。
1.周期T：做匀速圆周运动的物体，运动 所用的时间叫做周期，用符号T表示．
3.转速与周期的关系：若转速n的单位是转每秒(r/s)，则转速与周期的关系为 .
圈数
一周
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
1．线速度与周期的关系：
2．角速度与周期的关系：
3．线速度与角速度的关系： .
v＝ωr
推一推: 设质点做半径为r的匀速圆周运动
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
关于v＝rω的讨论：
根据上面的公式，得出线速度v与角速度ω成正比，这种说法是否正确？
小结：
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
控制变量法
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
例题1 做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小．
解析：
（1）依据线速度的定义式可得
（2）依据角速度和线速度的关系
（3）依据角速度和周期的关系
五、皮带传动和同轴转动
1．皮带(齿轮)传动
(1)皮带传动
如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．此传动方式有什么特点？A、B两点的线速度、角速度有什么关系？
结论： (1) 线速度相等，即vA＝vB；角速度与半径成反比：
相同的时间经过的路程相等
A
思考与讨论：请分析下列三种传动方式的特点，并回答有关问题．
(2)齿轮传动
如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮的轮齿啮合．两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等，但它们的转动方向恰好相反，即当A顺时针转动时，B逆时针转动．r1、r2分别表示两齿轮的半径，请分析A、B两点的v、ω的关系，与皮带传动进行对比，你有什么发现？
结论： (2)线速度、角速度的关系为vA＝vB，
五、皮带传动和同轴转动
2．同轴转动
如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角速度、线速度有什么关系？
结论：（3） 同轴传动的物体上各点，角速度相同，即ωA＝ωB.
线速度与半径成正比：
五、皮带传动和同轴转动
例题2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示．在自行车正常骑行时，下列说法正确的是( )
A．A、B两点的线速度大小相等
B．B、C两点的角速度大小相等
C．A、B两点的角速度与其半径成反比
D．A、B两点的角速度与其半径成正比
ABC
五、皮带传动和同轴转动
课堂小结
圆周运动
周期：T
频率：f
转速：n
描述圆周运动各物理量间的关系
课堂小结
1.关于圆周运动，以下说法中正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体速度是变化的，做匀速圆周运动的物体速度是不变的
B．做圆周运动的物体加速度是变化的，做匀速圆周运动的物体加速度是恒定的
C．做圆周运动的物体受到的合外力方向不一定指向圆心
D．做匀速圆周运动物体的受到的合外力不一定等于向心力
C
课堂小结
2.物体做匀速圆周运动的条件是（ ）
A．有一定的初速度，且受到一个始终与初速度垂直的恒力作用
B．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向变化的力的作用
C．有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D．有一定的初速度，且受到一个大小不变、方向始终和速度垂直的合力作用
D
课堂小结
3.如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是 ( )
A．a、b和c三点的线速度大小相等
B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大
B
课堂小结
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