(共24张PPT)
人的天职在于勇于探索真理!
-------哥白尼(波兰)
请同学们联系实际观察下列图片
指针的运动
叶片的运动
过山车运动
行星绕太阳运动
地球的公转和自转
普通高中课程标准实验教科书(必修2)
第五章 曲 线 运 动
4 圆 周 运 动
圆周运动:
质点的运动轨迹是圆周的运动。
生活中,做圆周运动的物体很多,你还知道有哪些物体的运动是圆周运动?请同学们举例子!
大齿轮
小齿轮
后轮
前 轮
请你结合实际,说说自行车在行使的时候,以车架为参考系,有哪些部件在做圆周运动?
问题:自行车行使时,若以自行车为参考系,当大齿轮带动小齿轮和后轮一起转动时,你认为图中的A、B、C、D四个点的运动快慢有何相同或不同?
D
C
B
A
1、比较物体在一定时间内通过的圆弧长短(⊿l )。
2、比较物体在一定时间内
半径转过的角度大小(⊿θ)。
3、比较物体转过一圈所用的时间(T)。
4、比较物体在一段时间内转过的圈数(n)。
??思考和讨论:某人沿着一个圆周运动,请问你有哪些方法可以比较做圆周运动的快慢?
v
⊿l
一、线速度(v)
---物体通过的弧长(⊿L)与所用时间(⊿t)的比值。
??--- 根据线速度的物理意义,你能写出线速度(v)的定义式吗?
⊿t
▲ ----线速度是矢量,其方向与圆弧相切,国际单
位是: 米每秒(m/s)
请观察
v
▲ 匀速圆周运动是变速运动。
v
v
o
做匀速圆周运动物体线速度的方向在不断变化
这里的匀速是指:
速度大小不变(速率不变)。
请观察
线速度大小不变的圆周运动称为匀速圆周运动。
你认为匀速圆周运动是匀速运动吗?
二、角速度(ω)
▲ 匀速圆周运动的角速度不变
-----质点和圆心的连线(圆半径)所转过的角度(⊿θ)与时间(⊿t)的比值。
??根据角速度的物理意义,你能写出角速度的定义式吗?
⊿ 2 ⊿t
⊿t⊿ 1
请观察
▲ 角度(θ)的国际单位-----
▲ 角速度(ω)的国际单位-----
弧度每秒(rad/s)或(s-1)
弧度(rad)
如:直角是π/2 弧度(rad),平角是π
弧度(rad),周角是2π弧度(rad)
三、周期(T)----做匀速圆周运动的物体,
转过一周所用的时间叫做周期。
周期的国际单位是:秒(s)
蓝色球转一周需要 2s
红色球转一周需要 5s
请问你认为哪个球转得快?
▲ 你知道地球自转和绕太阳公转的周期各是多少吗?月球绕地球公转的周期又是多少?
请观察
四、转速(n)
其单位是:转每秒(r/s)或 转每分(r/min)
--------物体单位时间内所转过的圈数
蓝色球1秒内转2圈,红色球1秒内转1圈。请比较二个球转动的快慢。
请观察
▲ 你能说出周期与转速有什么关系吗?
它们互为倒数,即:T=1/n
A
B
C
A
A
B
C
A
探讨: 同一转盘上半径不同的A、B、C三个点的角速度和线速度大小的关系。
角速度:
ωA=ωB=ωC
线速度:
vA>vB>vC
C
D
D
探讨:
探讨C、D两点(Rc<RD)的线速度大小和角速度大小的关系
线速度: vC=vD 角速度: ωC >ωD
C
角速度:ωA=ωB=ωC>ωD
线速度:vA>vB>vC=vD
D
C
B
A
解决问题:
若以车架为参考系,当大齿轮带动后轮一起转动时,你认为图中A、B、C、D四个点,它们的角速度大小和线速度大小有什么关系?
五、常见的传动装置
2、皮带轮传动---轮边缘的线速度(v)相等
3、齿轮传动----轮边缘的线速度(v)相等
1、同轴传动--转盘上离圆心远近不同的点角速度(ω)相等
练习:如图,一质点在半径r的圆周上做匀速圆周运动,周期为T,求质点的线速度(v)和角速度(ω)大小各是多少?
v
r
解: 由题意可得,质点转过一周有:
⊿L=2πr ⊿ =2π ⊿t=T
??思考:----从本题中,你能发现线速度(v)和角速度(ω)之间有什么关系?
v = ωr
一、线速度(v)-----质点在单位时间内通过的弧长。
v =⊿L/⊿t =2πr/T 国际单位:m/s
三、周期(T)----做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。
国际单位:秒(s)
四、转速(n)----物体单位时间所转过的圈数叫转速。
其单位: r/s 或 r/min 匀速圆周运动满足:n=1/T
圆 周 运 动
二、角速度(ω)-----质点和圆心的连线(圆半径)在单位时
间内转过的角度叫做角速度。
ω= ⊿ /⊿t = 2π/T 国际单位: rad/s 或 s-1
▲ 线速度(v)和角速度(ω)满足关系:v = ωr
再 见
美丽的上海南浦大桥夜景
制作:邱水清 2011-3