高中物理人教版必修2课件：5.4 圆周运动(共30张PPT)

(共30张PPT)
4.圆周运动
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一、描述圆周运动的物理量(见课本第16页)
1.圆周运动
物体沿着圆周的运动,它的轨迹为圆,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动。
2.描述圆周运动的物理量的比较









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二、匀速圆周运动(见课本第17页)
1.定义
线速度大小处处相等的圆周运动。
2.特点
(1)线速度大小不变、方向不断变化;
(2)角速度不变;
(3)转速、周期不变。





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(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(　　)
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动
解析：这里的“匀速”,不是“匀速度”,也不是“匀变速”,而是速率不变,匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动。故选项B、D正确。
答案：BD
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
对匀速圆周运动的理解?
如图所示,卫星绕地球做匀速圆周运动,请思考:



(1)卫星的圆周运动是一种匀速运动还是变速运动?
(2)卫星做匀速圆周运动中,有哪些物理量不发生变化?
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
1.圆周运动的性质
圆周运动一定是变速运动,因为速度是矢量,只要方向改变就说明速度发生了变化,而圆周运动的速度方向时刻改变,所以圆周运动一定是变速运动,做圆周运动的物体一定具有加速度,它受的合力一定不为零。
2.匀速圆周运动的特点
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
【例题1】 (多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是 (　　)
A.匀速圆周运动是变速运动
B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
解析：由线速度定义知,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,故选项A、B正确;做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,选项C错误,D正确。
答案：ABD
问题导引
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典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究一
探究二
探究三
问题导引
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典例剖析
描述圆周运动的物理量及其关系?
打篮球的同学可能玩过转篮球,让篮球在指尖旋转,展示自己的球技。如图所示,若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转,那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?
探究一
探究二
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典例剖析
探究一
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典例剖析
1.各物理量之间的关系
探究一
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探究三
问题导引
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典例剖析
2.物理量之间关系的理解
(1)角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω= =2πn知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了。
(2)线速度与角速度关系的理解:由v=ωr知,r一定时,v∝ω;v一定时,ω∝ ;ω一定时,v∝r。
∝
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问题导引
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典例剖析
【例题2】 甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其转动半径之比为1∶2,在相等的时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的角速度之比为　　　　,线速度之比为　　　　,周期之比为　　　　。?
答案：4∶3　2∶3　3∶4
探究一
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典例剖析
探究一
探究二
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典例剖析
变式训练1 导学号61270017关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是 (　　)
A.线速度大的角速度一定大
B.线速度大的周期一定小
C.角速度大的半径一定小
D.角速度大的周期一定小
答案：D
探究一
探究二
探究三
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常见传动装置及其特点?
如图所示,跷跷板的支点位于板的中点,A、B是板的两个端点,请比较:在翘动的某一时刻,A、B的线速度vA、vB的大小关系及角速度ωA、ωB的大小关系。
探究一
探究二
探究三
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典例剖析
三种传动装置的比较
探究一
探究二
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典例剖析
探究一
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典例剖析
【例题3】导学号61270018(多选)如图为皮带传动装置,主动轴O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r',已知R=2r,r'= R,设皮带不打滑,则(　　)




A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1
C.ωB∶ωC=1∶1 D.vB∶vC=1∶1
答案：AD
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典例剖析
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变式训练2 (多选)如图所示,地球绕OO'轴自转,则下列说法正确的是 (　　)
A.A、B两点的角速度相等
B.A、B两点的线速度相等
C.A、B两点的转动半径相等
D.A、B两点的转动周期相等
解析：A、B两点随地球自转绕地轴做匀速圆周运动,它们的圆心在地轴上的不同点,它们的半径不同,线速度也不同,角速度相等,周期相等。
答案：AD
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1.(多选)做匀速圆周运动的物体,下列各物理量中不变的是 (　　)
A.线速度 B.角速度
C.周期 D.转速
解析：圆周运动的物体线速度是矢量,其方向时刻变化,故选项A错误;匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变,周期和转速是标量,匀速圆周运动其值不变,故选项B、C、D正确。
答案：BCD
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2.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(　　)
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C.匀速圆周运动是变加速曲线运动
D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态
解析：匀速圆周运动的速度方向时刻变化,加速度也是变量。
答案：C
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3.关于角速度和线速度,说法正确的是(　　)
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
解析：由v=ωr可知,r一定时,v与ω成正比,选项A错误,B正确;v一定时,ω与r成反比,选项C错误;ω一定时,v与r成正比,选项D错误。
答案：B
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4.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2,则(　　)
A.ω1>ω2,v1>v2 B.ω1<ω2,v1C.ω1=ω2,v1答案：C
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5.导学号61270019(选做题)如图所示,男运动员以自己为转轴拉着女运动员做匀速圆周运动,转速为30 r/min。女运动员的脚到转轴的距离为 1.6 m。求:






(1)女运动员做匀速圆周运动的角速度。
(2)女运动员的脚运动速度的大小。
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解析：(1)转速n=30 r/min=0.5 r/s,角速度ω=2π·n=2π·0.5 rad/s=π rad/s。
(2)女运动员的脚做圆周运动的半径r=1.6 m,所以她的脚的运动速度v=ωr=π×1.6 m/s=5.0 m/s。
答案：(1)π rad/s　(2)5.0 m/s