6.1 圆周运动 课件(共22张PPT)高中物理人教版（2019）必修 第二册
文档属性
| 名称 | 6.1 圆周运动 课件(共22张PPT)高中物理人教版（2019）必修 第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-20 10:33:25 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
6.1 圆周运动
第六章 圆周运动
人教版（2019）必修 第二册
学习目标
1.认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。
2.理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。
3.理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。
4.能在具体情境中确定线速度和角速度。
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。
导入新课
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？
你能说出判断运动快慢的依据吗？
如何比较圆周运动的快慢？
讨论
比较做圆周运动快慢的方法：
1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
2.比较物体在一段时间内半径转过的角度
3.比较物体转过一圈所用时间
4.比较物体在一段时间内转过的圈数
慢
快
2.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。
3.大小：
单位：m/s
4.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。
ΔS是弧长并非位移
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。
一、线速度
s
t
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
[结论] 匀速圆周运动是变速运动。
[分析] 做匀速圆周运动的物体尽管它速度大小不变，但它的速度方向每时每刻都在改变。
匀速圆周运动
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
讨论
例 做匀速圆周运动的物体，线速度 不变， 时刻在变，线速度是 (填“恒量”或“变量”)；
匀速圆周运动的性质是 ；
这里“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
2、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。
3、大小：
4、单位：rad/s (弧度/秒)
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
Ｏ
θ
A
B
二、角速度
1、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度 和所用时间 的比值叫做角速度。
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,为描述问题的方便,“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）。
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
r
=
=
半径
弧长
θ
S
角的国际单位
S
O
r
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。
1.周期：T
单位：s
三、周期、转速
表示运动一周所用的时间。
说明：匀速圆周运动是周期不变的运动。
物体转动的圈数与所用时间之比。
单位：r/s或r/min
2.转速：n（工程技术语言）
小结
⑴周期、转速物理意义：
说明：周期越小、转速越大，表明物体转动越快。
都是描述物体做圆周运动的快慢的物理量。
⑵周期与转速关系
物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变？
A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
若在Δt内通过的弧长为Δs ，半径r 转过的角度 ，
请推导：线速度v与角速度ω间的关系。
v =ωr（普遍适用）
结论：
四、线速度与角速度的关系
r
由
得
由
得
当 以弧度为单位时，有
①
②
将①、②代入，有
例 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？
解：小孩做匀速圆周运动，r = 4.0 m， v = 2.0 m/s
可得角速度为：
做匀速圆周运动的周期为：
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＝ωr的讨论：
根据上面的公式，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。
小结：
讨论
1.线速度与周期的关系：(转动一周)
2.角速度与周期的关系：(转动一周)
推导：匀速圆周运动的v、ω与T的关系
算一算:一物体做半径为r的匀速圆周运动，
它在周期T内转过的弧长为多少？由此可知它的线速度为多少？
它在一个周期T内转过的角度为多少？物体的角速度为多少？
1.传动装置线速度的关系
特点：
皮带上各点和轮子边缘各点线速度大小相等。
a皮带传动
b齿轮传动
c摩擦传动
圆柱平摩擦轮传动
圆柱槽摩擦轮传动
圆锥摩擦轮传动
想一想：角速度关系怎么找？
五、两个结论
2.同轴转动各点角速度关系
[分析] 由于外轮上的点A和内轮上的点B都在绕着同一个中心转轴转动，在相同的时间内转过的角度相同。
绕着同一转轴转动的点的角速度相同。
小结：
同轴转动的物体上各点的角速度相同
“同轴”转动的物体具有：相同的ω、T、n
想一想：线速度关系怎么找？
例. 如右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轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
解析
由v＝rω，ωb＝ωc，rC＝2rB可得，vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2
由ω＝ ，va＝vb，rA＝2rB可得，ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2
故有 ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2 va∶vb∶vc＝1∶1∶2。
圆周运动
周期：T
转速：n
匀速圆周运动
线速度大小、角速度、周期、转速均不变。
课堂小结
特例
特点
描述快慢的物理量
物理量关系
6.1 圆周运动
第六章 圆周运动
人教版（2019）必修 第二册
学习目标
1.认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。
2.理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。
3.理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。
4.能在具体情境中确定线速度和角速度。
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。
导入新课
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？
你能说出判断运动快慢的依据吗？
如何比较圆周运动的快慢？
讨论
比较做圆周运动快慢的方法：
1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
2.比较物体在一段时间内半径转过的角度
3.比较物体转过一圈所用时间
4.比较物体在一段时间内转过的圈数
慢
快
2.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。
3.大小：
单位：m/s
4.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。
ΔS是弧长并非位移
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。
一、线速度
s
t
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
[结论] 匀速圆周运动是变速运动。
[分析] 做匀速圆周运动的物体尽管它速度大小不变，但它的速度方向每时每刻都在改变。
匀速圆周运动
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
讨论
例 做匀速圆周运动的物体，线速度 不变， 时刻在变，线速度是 (填“恒量”或“变量”)；
匀速圆周运动的性质是 ；
这里“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
2、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。
3、大小：
4、单位：rad/s (弧度/秒)
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
Ｏ
θ
A
B
二、角速度
1、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度 和所用时间 的比值叫做角速度。
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,为描述问题的方便,“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）。
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
r
=
=
半径
弧长
θ
S
角的国际单位
S
O
r
做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。
1.周期：T
单位：s
三、周期、转速
表示运动一周所用的时间。
说明：匀速圆周运动是周期不变的运动。
物体转动的圈数与所用时间之比。
单位：r/s或r/min
2.转速：n（工程技术语言）
小结
⑴周期、转速物理意义：
说明：周期越小、转速越大，表明物体转动越快。
都是描述物体做圆周运动的快慢的物理量。
⑵周期与转速关系
物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变？
A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
若在Δt内通过的弧长为Δs ，半径r 转过的角度 ，
请推导：线速度v与角速度ω间的关系。
v =ωr（普遍适用）
结论：
四、线速度与角速度的关系
r
由
得
由
得
当 以弧度为单位时，有
①
②
将①、②代入，有
例 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？
解：小孩做匀速圆周运动，r = 4.0 m， v = 2.0 m/s
可得角速度为：
做匀速圆周运动的周期为：
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＝ωr的讨论：
根据上面的公式，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。
小结：
讨论
1.线速度与周期的关系：(转动一周)
2.角速度与周期的关系：(转动一周)
推导：匀速圆周运动的v、ω与T的关系
算一算:一物体做半径为r的匀速圆周运动，
它在周期T内转过的弧长为多少？由此可知它的线速度为多少？
它在一个周期T内转过的角度为多少？物体的角速度为多少？
1.传动装置线速度的关系
特点：
皮带上各点和轮子边缘各点线速度大小相等。
a皮带传动
b齿轮传动
c摩擦传动
圆柱平摩擦轮传动
圆柱槽摩擦轮传动
圆锥摩擦轮传动
想一想：角速度关系怎么找？
五、两个结论
2.同轴转动各点角速度关系
[分析] 由于外轮上的点A和内轮上的点B都在绕着同一个中心转轴转动，在相同的时间内转过的角度相同。
绕着同一转轴转动的点的角速度相同。
小结：
同轴转动的物体上各点的角速度相同
“同轴”转动的物体具有：相同的ω、T、n
想一想：线速度关系怎么找？
例. 如右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轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
解析
由v＝rω，ωb＝ωc，rC＝2rB可得，vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2
由ω＝ ，va＝vb，rA＝2rB可得，ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2
故有 ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2 va∶vb∶vc＝1∶1∶2。
圆周运动
周期：T
转速：n
匀速圆周运动
线速度大小、角速度、周期、转速均不变。
课堂小结
特例
特点
描述快慢的物理量
物理量关系