6.1 圆周运动-天津市2020年空中课堂人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共29张PPT)
文档属性
| 名称 | 6.1 圆周运动-天津市2020年空中课堂人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共29张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 63.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-22 21:28:30 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
圆周运动
高一年级 物理
思考：它们的运动有什么共同点？
一、圆周运动：
把运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。
A
B
C
大齿轮
后轮
小齿轮
大齿轮
后轮
小齿轮
思考：将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察三个轮子边缘上的点A、B、C，哪个点运动得更快些？并说出判断运动快慢的依据。
A
B
C
二、描述圆周运动快慢的物理量：
1. 线速度（v）
（1）定义：做圆周运动的物体，通过的弧长Δs和所用时间Δt之比，反应了物体在A点附近运动的快慢，如果Δt非常非常小， 就可以表示物体在A点时运动的快慢，通常把它称为线速度的大小。
?t
?s
A
B
A
B
=v
O
O
（3）定义式：
（2）物理意义：线速度是描述质点沿圆弧运动快慢的物理量。
（4）单位：米每秒（m/s）
如果
O
A
B
（5）矢量性：线速度方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。
v
v
物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
?s
?s
匀速圆周运动:
速率不变
线速度方向时刻发生变化
匀速圆周运动是变速运动
O
大齿轮
小齿轮
B
A
?s
?s
自行车的齿轮与链条
思考：
大、小齿轮边缘上的A、B两点线速度大小相等，但两点做圆周运动的快慢有不同之处吗？
比较：A、B两点的线速度
O
（2）表达式：
2. 角速度（ ω ）
（1）定义：物体在Δt时间内由A运动到B，半径OA在这段时间内转过的角Δ与所用时间Δt之比叫作角速度。
（3）物理意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢的物理量。
（4）单位：弧度每秒（rad/s）
A
B
O
匀速圆周运动：角速度不变
?s
?s
?θ
?θ
O
角速度不变
大齿轮
小齿轮
B
A
比较：A、B的角速度
O
3. 周期（ T ）
（1）定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期。
（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。周期越大，物体转动得越慢。
（3）单位：秒（s） （4）标量。
4. 转速（ n ）
（1）定义：物体转动的圈数与所用时间之比。
（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。转速越大，物体转动得越快。
（3）单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min）（4）标量。
匀速圆周运动：
周期、转速均不变
三、线速度、角速度、周期与转速的关系：
设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为Δt，AB弧的弧长为Δs，AB弧对应的圆心角为Δθ。
当Δθ以弧度为单位时，
A
B
r
O
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4.0 m。当他的线速度为2.0 m/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：
四、圆周运动的实例分析：
1. 啮合传动、摩擦传动装置：
两轮同向转动
两轮反向转动
O
O
各轮边缘上的点线速度大小相等
?v一定时，ω与r成反比
实例1：啮合传动同向转动
实例2：摩擦传动同向转动
实例3：啮合传动反向转动
实例4：摩擦传动反向转动
O
O
A
D
2. 物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等
? ω一定时， v与r成正比
O
2. 物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等
分析：将自行车后轮架起，转动脚踏板，分析三个轮子边缘上的点A、B、C的运动情况。
1. A与B:
即v一定时，ω与r成反比
大齿轮
后轮
小齿轮
B
C
A
2. B与C:
即ω一定时，v与r成正比
综上：
例：如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45?的地面上，则甲、乙两人的线速度之比为多少？
45°
R
R
r
解：
ω甲= ω乙
甲
乙
例：某个走时准确的时钟（如图所示），分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是 1.4∶1。
（1）分针的角速度与时针的角速度之比是多少？
（2）分针针尖的线速度与时针针尖的线速度之比是多少？
解：分针的周期为T1=1h，时针的周期为T2=12h
∵
（1）
（2）
圆周运动
描述圆周运动的物理量
匀速圆周运动
圆周运动各物理量之间的关系
圆周运动的实例分析
线速度：
角速度：
周期T、转速n：
线速度大小、角速度、周期、转速不变
线速度方向改变（变速运动）
课后作业：
1.教材26页习题。
2.有一种共享单车没有链条，请同学们查阅资料，探究无链条的自行车的传动原理。
练习：关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速圆周运动就是匀速运动
B. 匀速圆周运动线速度不变
C. 匀速圆周运动一定是变速运动
D. 做匀速圆周运动的物体在相等的时间内，运动的位移一定相同
v
v
v
?x
?x
正确答案：C
练习：迷你电扇扇叶半径r=5cm，电机转速n=300r/min，这台电扇转动的角速度ω是_______rad/s，扇叶边缘的线速度大小是________m/s。
解：电机转速n=300 r/min=5 r/s，扇叶半径r =0.05 m
=10 rad/s
m/s
练习：如图所示，旋转木马内侧与外侧相比，下列说法正确的是（ ）
内侧角速度大 B. 内侧转速大
C. 内侧线速度小 D. 内侧周期长
解：内、外侧的角速度ω相等；
可知，内、外侧的周期T、转速n相等；
由可知，内侧的线速度比外侧小。
正确答案：C
练习：如图所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在转动中，接触点不存在打滑的现象。则A、B两轮边缘上的点线速度之比为__________，角速度之比为____________。
解：
1
谢 谢！
圆周运动
高一年级 物理
思考：它们的运动有什么共同点？
一、圆周运动：
把运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。
A
B
C
大齿轮
后轮
小齿轮
大齿轮
后轮
小齿轮
思考：将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察三个轮子边缘上的点A、B、C，哪个点运动得更快些？并说出判断运动快慢的依据。
A
B
C
二、描述圆周运动快慢的物理量：
1. 线速度（v）
（1）定义：做圆周运动的物体，通过的弧长Δs和所用时间Δt之比，反应了物体在A点附近运动的快慢，如果Δt非常非常小， 就可以表示物体在A点时运动的快慢，通常把它称为线速度的大小。
?t
?s
A
B
A
B
=v
O
O
（3）定义式：
（2）物理意义：线速度是描述质点沿圆弧运动快慢的物理量。
（4）单位：米每秒（m/s）
如果
O
A
B
（5）矢量性：线速度方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。
v
v
物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
?s
?s
匀速圆周运动:
速率不变
线速度方向时刻发生变化
匀速圆周运动是变速运动
O
大齿轮
小齿轮
B
A
?s
?s
自行车的齿轮与链条
思考：
大、小齿轮边缘上的A、B两点线速度大小相等，但两点做圆周运动的快慢有不同之处吗？
比较：A、B两点的线速度
O
（2）表达式：
2. 角速度（ ω ）
（1）定义：物体在Δt时间内由A运动到B，半径OA在这段时间内转过的角Δ与所用时间Δt之比叫作角速度。
（3）物理意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢的物理量。
（4）单位：弧度每秒（rad/s）
A
B
O
匀速圆周运动：角速度不变
?s
?s
?θ
?θ
O
角速度不变
大齿轮
小齿轮
B
A
比较：A、B的角速度
O
3. 周期（ T ）
（1）定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期。
（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。周期越大，物体转动得越慢。
（3）单位：秒（s） （4）标量。
4. 转速（ n ）
（1）定义：物体转动的圈数与所用时间之比。
（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。转速越大，物体转动得越快。
（3）单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min）（4）标量。
匀速圆周运动：
周期、转速均不变
三、线速度、角速度、周期与转速的关系：
设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为Δt，AB弧的弧长为Δs，AB弧对应的圆心角为Δθ。
当Δθ以弧度为单位时，
A
B
r
O
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4.0 m。当他的线速度为2.0 m/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：
四、圆周运动的实例分析：
1. 啮合传动、摩擦传动装置：
两轮同向转动
两轮反向转动
O
O
各轮边缘上的点线速度大小相等
?v一定时，ω与r成反比
实例1：啮合传动同向转动
实例2：摩擦传动同向转动
实例3：啮合传动反向转动
实例4：摩擦传动反向转动
O
O
A
D
2. 物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等
? ω一定时， v与r成正比
O
2. 物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等
分析：将自行车后轮架起，转动脚踏板，分析三个轮子边缘上的点A、B、C的运动情况。
1. A与B:
即v一定时，ω与r成反比
大齿轮
后轮
小齿轮
B
C
A
2. B与C:
即ω一定时，v与r成正比
综上：
例：如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45?的地面上，则甲、乙两人的线速度之比为多少？
45°
R
R
r
解：
ω甲= ω乙
甲
乙
例：某个走时准确的时钟（如图所示），分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是 1.4∶1。
（1）分针的角速度与时针的角速度之比是多少？
（2）分针针尖的线速度与时针针尖的线速度之比是多少？
解：分针的周期为T1=1h，时针的周期为T2=12h
∵
（1）
（2）
圆周运动
描述圆周运动的物理量
匀速圆周运动
圆周运动各物理量之间的关系
圆周运动的实例分析
线速度：
角速度：
周期T、转速n：
线速度大小、角速度、周期、转速不变
线速度方向改变（变速运动）
课后作业：
1.教材26页习题。
2.有一种共享单车没有链条，请同学们查阅资料，探究无链条的自行车的传动原理。
练习：关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速圆周运动就是匀速运动
B. 匀速圆周运动线速度不变
C. 匀速圆周运动一定是变速运动
D. 做匀速圆周运动的物体在相等的时间内，运动的位移一定相同
v
v
v
?x
?x
正确答案：C
练习：迷你电扇扇叶半径r=5cm，电机转速n=300r/min，这台电扇转动的角速度ω是_______rad/s，扇叶边缘的线速度大小是________m/s。
解：电机转速n=300 r/min=5 r/s，扇叶半径r =0.05 m
=10 rad/s
m/s
练习：如图所示，旋转木马内侧与外侧相比，下列说法正确的是（ ）
内侧角速度大 B. 内侧转速大
C. 内侧线速度小 D. 内侧周期长
解：内、外侧的角速度ω相等；
可知，内、外侧的周期T、转速n相等；
由可知，内侧的线速度比外侧小。
正确答案：C
练习：如图所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在转动中，接触点不存在打滑的现象。则A、B两轮边缘上的点线速度之比为__________，角速度之比为____________。
解：
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谢 谢！