(共20张PPT)
描述圆周运动的物理量
描述圆周运动的物理量之间的关系
01
02
描述圆周运动的物理量
01
生活中常见的圆周运动
如图所示,月球绕地球运动,地球绕太阳运动,这两个运动都可看成圆周运动,怎样比较这两个圆周运动的快慢?请看下面地球和月球的“对话”。
描述圆周运动的物理量
01
如图所示,月球绕地球运动,地球绕太阳
运动,这两个运动都可看成圆周运动,怎
样比较这两个圆周运动的快慢?请看下面
地球和月球的“对话”。
地球:你怎么走得这么慢?我绕太阳运动
1 s要走29.79 km,你绕我运动1 s才走1.02 km。
月球:不能这样说吧!你一年才绕太阳转一圈,我27.3天就能绕你转一圈,到底谁转得慢?
请问:地球说得对,还是月球说得对?
描述圆周运动的物理量
01
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: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,不是位移
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。
矢量
S
线 速 度
描述圆周运动的物理量
01
角 速 度
1.物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
2.定义:物体做圆周运动,连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3.大小:
4.单位:rad/s (弧度/秒)
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
矢量:高中阶段不研究方向
描述圆周运动的物理量
01
5.弧度与角度
角 速 度
描述圆周运动的物理量
01
周期、频率、转速
定义
符号
单位
物理意义 关系 物体在单位时间(每秒或每分)转的圈数
n
r/s或r/min
描述物体做圆周运动的快慢
物体运动一周所用的时间
物体在单位时间(每秒)转的圈数
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
转速
周期
频率
描述圆周运动的物理量
01
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加速曲线运动。
加速度方向在变化
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
匀速圆周运动
描述圆周运动的物理量
01
1.皮带传动——轮缘线速度相等
2.齿轮传动——轮缘线速度相等
同一轮上各点的角速度相同
描述圆周运动的物理量
01
【练习1】如图所示一种古老的舂米机.舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,则在横梁绕O转动过程中( )
A.B、C的向心加速度相等
B.B、C的角速度关系满足ωB<ωC
C.B、C的线速度关系满足vBD.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
C
描述圆周运动的物理量
01
【练习2】共享单车方便人们的出行,如图所示,单车的大齿轮、小齿轮,后轮是相互关联的三个转动部分,其边缘有三个点A、B、C,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的角速度大小相等
B.B、C两点的线速度大小相等
C.C点的线速度大于A点的线速度
D.A点的周期小于B点的周期
C
描述圆周运动的物理量
01
【练习3】学校门口的车牌自动识别系统如图所示,闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m,闸杆距地面高为1m,可绕转轴O在竖直面内匀速转动,其角速度为 。汽车以速度3m/s匀速驶入自动识别区,识别的反应时间为0.3s。若汽车可看成高1.6m的长方体,要使汽车匀速顺利通过,则自动识别区ab到 的距离至少为( )
A.6.9m B.7.0m
C.7.2m D.7.6m
A
描述圆周运动的物理量之间的关系
02
ω
f、n
匀速圆周运动特点:
线速度时刻改变,只是大小不变
角速度、周期、频率、转速不变
描述圆周运动的物理量之间的关系
02
当ω一定时, v与r成正比
当v一定时,ω与r成反比
当r一定时, v与ω成正比
根据v=ωr,能否得出速度v与角速度ω成正比的结论呢?
描述圆周运动的物理量之间的关系
02
【练习4】(多选)在如图所示的齿轮传动中,三个齿轮的半径之比为2∶3∶6,当齿轮转动的时候,小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点( )
A.线速度大小之比为1∶1
B.线速度大小之比为3∶1
C.角速度之比为1∶1
D.角速度之比为3∶1
AD
描述圆周运动的物理量之间的关系
02
【练习5】如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速转动,那么从它的分针与时针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( )
A.1h B. h C. h D. h
C
描述圆周运动的物理量之间的关系
02
【备用】如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,在其正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球,不计空气阻力,重力加速度为g,要使球与盘只碰一次,且落点为B,B为圆盘边缘上的点,求小球的初速度v的大小及圆盘转动的角速度ω。
线速度
角速度
周期
关系