高中物理教科版必修2_1. 圆周运动课件26张PPT

地球公转
地球围绕太阳转
第四节:圆周运动
生活中做圆周运动的物体
自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是连动的，各个轮上的点都在做圆周运动，哪个轮上的点运动得最快？
　　匀速直线运动速度等于位移和时间的比值，单位时间内通过的位移越大，说明物体的速度越大，运动的越快。而圆周运动中物体是沿圆弧运动的。对于一个圆周运动来说，单位时间内通过的圆弧长度越长，说明这个作圆周运动的物体运动的越快。
因此，我们可以利用物体单位时间内通过的弧长来表示物体作圆周运动的快慢。这就是圆周运动的线速度。用v表示线速度，用ΔS
表示通过的弧长，用Δt表示时间，则 :
ΔS
这里的ΔS 不是位移！而是弧长！
弧长的国际单位是___ , 时间的国际单位是____, 因此线速度的国际单位是____。
【注意】
m
s
m/s
（1）线速度的物理意义
（2）线速度的定义
（3）线速度的定义式

（4）线速度的瞬时性

描述质点沿圆周运动的快慢
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。（比值定义法）
大小：v = ?S/?t 单位：m/s（ ΔS是弧长，非位移）
当选取的时间Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。
线速度小结
t
?t
?S
A
B
（5）线速度的方向
线速度小结
曲线上该点的切线方向
(6)、圆周运动的定义：
运动质点的轨迹在圆周上的运动。
(7)、匀速圆周运动定义：
　　质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
匀速直线运动中速度是个矢量，有大小也有方向。同样的，匀速圆周运动的线速度也是个矢量，大小可以利用上面的公式计算，而方向就是圆周上该点的切线方向。
v
“匀速圆周运动”中的“匀速”指的是不是 “匀速直线运动”中的“匀速”？
不是！
“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度的大小和方向均不变。而“匀速圆周运动”中速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻在变。
物体做匀速圆周运动，在单位时间内通过弧长ΔS ，而在此时间内，半径也一定转过一个角度Δθ。物体做匀速圆周运动越快，单位时间通过的弧长就越长，
转过的角度也就越大。
ΔS
匀速圆周运动的快慢还
可以利用单位时间内半径
转过的角度来描述，也就是角速度。
所以：
ΔS
用ω表示角速度，用Δθ表示半径转过的角度，用Δt 表示时间，则:
这里的角度不用我们平常所说的度作单位，而是用_________作单位。度和弧度都是角度这个物理量的单位，弧度是角度的国际单位。
【注意】
弧度(rad)
1800=____rad
3600=____rad
π
π
2
角速度的单位是______________
弧度每秒(rad/s)
运动一周：
O
A
B
△θ
r
（1）角速度的物理意义
（2）角速度的定义
（3）角速度的定义式
描述质点转过的圆心角的快慢
在匀速圆周运动中，连接运动
质点和圆心的半径转过Δθ的
角度跟所用时间Δt 的比值，就
是质点运动的角速度；
ω= ??/?t
角速度小结
ΔS
(4)角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
要描述一个物体作匀速圆周运动的快慢，除了线速度和角速度之外，还有其它的量，就是周期和转速。
1）、周期
　　作匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期 。
符号：_____，国际单位是________
T
秒(s)
　　物体作匀速圆周运动，运动越快，周期越____；运动越慢，周期越____。
短
长
2）、转速
指单位时间内转过的圈数。
符号：_____，国际单位是__________
n
转每秒(r/s)
物体作匀速圆周运动越快，转过一周所用的时间就越短，周期越___，每秒钟转过的圈数也就越多，转速越____
高
短
r
　　　例题:
一个质点绕半径为r的圆周运动,它的周期为T,求质点的线速度v和角速度ω
去T得：
线速度、角速度、周期的关系
1、物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变 ( )
A、速率 　　　　　 B、速度
C、角速度 　　　　 D、周期
2、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为______s，角速度______rad/s
ACD
314
0.02
常见传动从动装置
a、皮带传动
b、齿轮传动
c、自行车钢条上离圆心不
同远近的质点－角速度相等
－线速度相等
－线速度相等
典型题型分析：
2.皮带传动：轮与皮带之间不打滑，轮边缘和
皮带上各点线速度相等，同一轮上各点的角
速度相等。
3.齿轮传动线速度大小：接触点处线速度大小、　　　　
　方向都相同，轮缘上各点线速度相等，同一轮上各点的角速度相等。
1.同轴多轮转动：除转轴外各点角速度相同。
(或圆盘转动)
O1
O2
实例探究
O1
O2
实例探究
图中B、D分别为O2A和O1C的中点
O1
O2
实例探究
巩固训练
1、做匀速圆周运动的物体线速度的 不变， 时刻在变，所以线速度是 （填恒量或变量），所以匀速圆周运动中，匀速的含义是 。
2、对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？
3、某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求：
A：秒针、分针尖端的线速度之比是__________
B：秒针、分针转动的角速度之比是__________
周期、角速度 、频率、转速
大小
方向
变量
线速度的大小不变
30：1
60：1
4、半径为40cm，转速1200r/min．求（1）砂轮转动的周期；（2）砂轮转动的角速度；（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？
n=1200r/min=20r/s
解：
T=0.05s
ω=
2π
T
=
2π
0.05S
V=
2πr
T
=
2π×0.4m
0.05S
=40πrad/s
=16πm/s
5、靠摩擦传动作匀速圆周运动的大小两轮接触面互不打滑
当A顺时针转时B点会怎样运动？
B点逆时针运动
VB和VA有什么关系？
VB=VA
A
B
描述匀速圆周运动快慢的物理量：
3.周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。
4.频率：周期的倒数。
单位：
5.转速：每秒转过的圈数。
单位：
2.角速度：物体做匀速圆周运动，连接运动物体和圆心
的半径转过的角度 和所用时间 的比值。
单位：
物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。
1.线速度(大小)：物体做匀速圆周运动通过的弧长
和所用时间 的比值。
单位：
物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
ΔS