粤教版（2019）物理必修第二册 2.1 匀速圆周运动 课件(21张ppt）

第二章 圆周运动
第一节 匀速圆周运动
学习目标
1、什么圆周运动?什么匀速圆周运动?匀速圆周运动是匀速运动还是变速运动？
2、描述匀速圆周运动的物理量有哪些?它们是怎么定义的? 它的定义式怎样？单位是什么？
　　质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。
观察与思考
仔细观察自行车车轮同一辐条上的A、B两点,思考下列问题:如何判断在圆周轨道上A、B两点哪点运动得更快?
线速度
·
B
A
类比瞬时速度的定义
在一段很短的时间?t内，点A转过的弧长为?l，则?l/?t反映了点A沿圆周运动的快慢
线速度V
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。
?S
线速度 v
3、大小：
4、单位：m/s
v =
Δt
Δs
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
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δs 就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。
线速度 v
矢量
任意相等时间内通过的圆弧长度相等
任取两段相等的时间
t
t
做圆周运动的质点，其线速度的大小不随时间变化的运动叫做匀速圆周运动。
A
B
C
匀速圆周运动
v
可见：线速度的方向是在不断变化。
匀速 圆周运动 是变速曲线运动！
速率不变
是线速度大小不变的运动！
v
v
o
实质：是匀速率圆周运动
具有加速度，属于一种不平衡状态
·
B
A
当自行车车轮转动时，在同一辐条上的各点虽然线速度不同，但是在相同的时间力转过的角度相同
在一段很短的时间?t内，半径OA转过的角度为?θ，则?θ/?t反映了质点绕圆心转动的快慢
角速度ω
?θ
1.定义：半径转过的角度Δφ与所用Δt的比值。
2.意义：描述转过圆心角的快慢。
3.公式：
单位：rad/s
4.ω是矢量
5.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。
角速度 ω
弧度(rad)和度(°)的关系如何？　
练一练
360°=( ) rad
180°=(π ) rad
90°=(π ) rad
角速度：
单位：rad/s
读作:弧度每秒
可用 表示
2
矢量
3.周期（ ）
——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。
单位：s
单位：r/s r/min
5.转速——单位时间内转过的圈数。
4.频率——1s时间内完成周期运动的次数。
单位：Hz
匀速圆周运动是周期、频率和转速都不变的运动
描述圆周运动的快慢
1.
2.
3.
4.
若n的单位是r/min：
若n的单位是r/s：
B
A
线速度、角速度和周期间的关系
A
C
(1)同一轮上各点的角速度关系
结论：同一轮上各点的角速度相同
A’
C’
两个重要的推论
Ａ
Ｂ
Ａ
2）皮带传动、齿轮传动、链条传动中轮子边缘上各点的线速度的关系
在皮带传动，链条传动、齿轮传动的过程中，皮带上（链条上、齿轮上）各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
C
B
D
C
D
某同学以自行车齿轮传动作为探究学习的课题。该同学通过观察发现，自行车的大齿轮和小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动，如图所示。测得大齿轮的半径为r1、小齿轮的半径为r2、自行车后轮的半径为R。若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N。求：
（1）大齿轮转动的角速度的大小ω
（2）自行车后轮线速度的大小v
例题：
(2)大齿轮与小齿轮通过链条相连,两齿轮边缘线速度的大小相等.后轮与小齿轮同轴转动,两者角速度的大小相等,根据线速度与角速度的关系,从而求出后轮线速度的大
分析:
(1)根据在时间t内大齿轮转动的圈数N,可以求出大齿轮的转动周期T,再结合角速度与周期的关系,从而求出大齿轮的角速度ω
小齿轮角速度与后轮角速度的大小相等,则后轮线速度的大小
(1)大齿轮的周期 , 则
大齿轮转动角速度的大小
(2)大齿轮和小齿轮边缘线速度的大小相等,有
解得:小齿轮角速度的大小
解:
小　结　
匀速圆周运动
（1）认识圆周运动
（2）描述圆周运动的快慢
线速度、角速度、周期、频率、转速
（4）两个重要的结论
（3）线速度、角速度、周期、频率、转速的关系