高中物理 沪科版 必修2 2.1 怎样描述圆周运动(共19张PPT)

(共19张PPT)
第1节
怎样描述圆周运动
质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动
讨论：
如何描述自行车的大齿轮、小齿轮和后轮运动情况？
思考
两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？
比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
比较物体在一段时间内半径转过的角度
比较物体转过一圈所用时间
比较物体在一段时间内转过的圈数
描述圆周运动快慢的物理量
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
的比值叫做线速度的大小。
3、大小：
4、单位：m/s
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是弧长并非位移
矢量
?s
?t
任取两段相等的时间，比较圆弧长度
6.匀速圆周运动
任意相等时间内通过的圆弧长度相等
可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的
匀速圆周运动是变速运动！
o
匀速圆周运动是角速度不变的运动！
Ｏ
1、物理意义：
描述质点绕圆心转动的快慢。
2、定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、公式：
Δθ采用弧度制
4、单位：弧度/秒
rad/s
或
s
-1
补充：角度制和弧度制
2、弧度制：
相当于将圆周等分成2π等份，每一等份对应的圆心角大小为1弧度。
o
A
B
r
θ
l
1、角度制：
将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。
圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“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？
描述圆周运动快慢的物理量
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
T
s
Hz
物体在单位时间所转过的圈数
f
物体在单位时间所转过的圈数
匀速圆周运动是
周期、频率、转速都不变的运动！
周期
频率
转速
定义
符号
单位
物理意义
关系
设物体做半径为
r
的匀速圆周运动：
线速度与周期的关系：
角速度与周期的关系：
v
=ωr
思考
线速度、角速度与周期的关系：
1、传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度大小相等
b、齿轮传动－线速度大小相等
同一传动各轮边缘上线速度相等
三、两个重要的结论
共轴转动问题
两红点处转动角速度有什么关系？
2、同轴转动轮上各点的角速度关系
同轴转动轮上各点的角速度相等
a轮通过皮带与b轮相连，且皮带不打滑，b、c两轮同轴。a、b、c三轮的半径关系为Ra=Rc=2Rb
。求三轮做匀速圆周运动时a、b、c的线速度之比以及角速度之比。
练习1
例1.半径10cm的砂轮,每0.2秒转一周,砂砂轮旋转的角速度多大？砂轮边沿一点的速度大小为多少？
解：从题中知r=10cm=0.1m,T=0.2s
砂轮旋转的角速度为
砂轮边沿一点的速度大小为
小结
1、圆周运动的概念
3、匀速圆周运动的特点及性质
2、描述圆周运动的几个物理量及其关系
4、两个重要的结论
v
=
rω
(1)线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动
(2)速率、角速度、周期、频率、转速都不变