课件46张PPT。曲线运动第五章第四节 圆周运动第五章月亮绕地球运动,地球绕太阳运动,这两个运动都可看成是圆周运动,怎样比较这两个圆周运动的快慢?
在一个宁静的夜晚。
地球和月亮进行了下面的“对话”:
地球说:你怎么走得这么慢?我绕太阳运动1s要走29.79km,你绕我运动1s才走1.02km。
月亮说:不能这样说吧,你一年才绕一圈,我27.3天就绕了一圈,到底谁转得慢?
地球说得对,还是月亮说得对?1.线速度
(1)定义:线速度的大小等于质点通过的__________与所用__________的比值。
(2)定义式:v=________。单位:米每秒(m/s)
(3)意义:描述做圆周运动的物体__________的快慢。
(4)方向:物体在某一时刻或某一位置的线速度方向就是圆弧上该点的__________方向。描述圆周运动的物理量弧长Δs 时间Δt 运动 切线 2.角速度
(1)定义:在圆周运动中,连接运动物体和圆心的半径转过的__________和所用__________的比值。
(2)定义式:ω=________。
(3)意义:描述物体绕圆心________的快慢。
(4)单位:在国际单位制中,角速度的单位是__________,符号为rad/s。角度Δθ 时间Δt 转动 弧度/秒 3.周期
(1)定义:做匀速圆周运动的物体,转过________所用的时间,叫做周期,用T表示。
(2)单位:秒,符号s。
4.转速
(1)定义:物体单位时间所转过的_______,常用符号n表示。
(2)单位:转每分、转每秒,符号r/min、r/s。一周 圈数
在圆周运动中,线速度的大小等于______________与半径的乘积,关系式为v=__________。线速度与角速度的关系角速度大小 ωr 1.定义
线速度的大小__________的圆周运动。
2.特点
(1)线速度大小处处相等,方向时刻变化,是一种_______运动。
(2)角速度__________。
(3)转速、周期不变。匀速圆周运动处处相等 变速 不变 一、匀速圆周运动的特点
1.“变”与“不变”
描述匀速圆周运动的四个物理量中,角速度、周期和转速恒定不变,线速度是变化的;
2.性质
匀速圆周运动中的“匀速”不同于匀速直线运动中的“匀速”,这里的“匀速”是“匀速率”的意思,匀速圆周运动是变速运动。
二、匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、频率、转速的比较答案:ACD
解析:转动的速度变快,是转速变大,其角速度变大,周期变小,肩上某点距转动的圆心的半径r不变,因此线速度也变大。
三、常见传动装置及其特点特别提醒:
在处理传动装置中各物理量间的关系时,关键是确定其相同的量(线速度或角速度),再由描述圆周运动的各物理量间的关系,确定其他各量间的关系。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正比
D.B、C两点的线速度与其半径成正比
答案:ABD描述圆周运动的物理量解析:A、B两人随地球自转,做圆周运动的周期相同,均等于地球自转的周期,但两人做圆周运动的圆周、圆心的位置及轨道半径不同。答案:ωA=ωB=7.3×10-5rad/s vA=467.2m/s
vB=233.6m/s
点评:确定物体的角速度和线速度的大小,首先应确定物体做匀速圆周运动的圆心、半径、运动的平面及轨迹,然后找到各物理量之间的相互关系。答案:1∶12∶720 1∶18∶1296皮带(或齿轮)传动问题
A.a点与b点的线速度大小相等
B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等
D.a点与d点的线速度大小相等
解析:左、右两轮通过皮带传动,在皮带不打滑的前提下,a、c两点的线速度大小相等,b、c、d三点的角速度大小相等,即va=vc,ωb=ωc=ωd
由v=rω可得:vb=rω,vc=2rω,vd=4rω
显然vd>vc>vb,则vd>va>vb
又va=rωa,vb=rωb,
则ωa>ωb,A、B、D三项错误,C项正确。
答案:C
点评:此类问题为描述圆周运动的各物理量间的关系,解决此类问题的关键是熟练掌握公式,抓住相同量,皮带传动不打滑时:两轮边缘各点具有相同的线速度、同一转轴的轮上的所有点具有相同的角速度,与此类似的还有摩擦传动、齿轮传动等,这类问题常用比例关系求解。答案:B开放·探究点评:该题从生活情景和技术应用出发,要求熟练掌握线速度、角速度、转速的概念,同时要求在这个基础上进行具体实验设计,体现出思维的开放性和对解决实际问题的能力的培养。答案:苍蝇的反应很灵敏,只有拍头的速度足够大时才能击中,而人转动手腕的角速度是有限的。由v=ωr知,当增大转动半径(即拍把长)时,如由30cm增大到60cm,则拍头速度增大为原来的2倍,此时,苍蝇就难以逃生了。