6.1圆周运动课件— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修二17张PPT

第六章 圆周运动
轨迹是圆周或一段圆弧的机械运动叫圆周运动。
生活中的圆周运动
叶片上的点
时钟指针的尖端
田径场弯道上赛跑的运动员
横县百合完全中学——韦衍虎
6.1圆周运动
将自行车后轮架起，转动脚踏板，观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？
你能说出判断运动快慢的依据吗？
问题导入
好像一样快？
一、线速度
△t ＝？
△x ＝？
直线运动：
当?t非常小时，?x就在E点附近，此时平均速度等于E的瞬时速度。
圆周运动：
（矢量）
方向：切线方向（与半径垂直）
匀速圆周运动:
物体沿着圆周运动，线速度大小处处相等。
v
v
v
o
由于线速度的方向是不断变化的，匀速圆周运动是变速运动。
速率不变
二、角速度
自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮 打滑,因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内 通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。但同时也可注 意到，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。我们引入角速度这个物理量来描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。
Δθ
Ｏ
（矢量）
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度Δθ与所用时间Δt的比值
A
B
单位：rad/s
相等时间通过的弧长相等
相等时间转过的角度也相等
匀速圖周运动是角速度不变的圆周运动。
O
α（
β（
三、周期
做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期。
符号：T
单位：s
频率：
表示一秒内转过的圈数
单位：Hz
转速：是指物体单位时间所转过的圈数与所用时间之比。
技术中常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。
单位：转每秒（r/s）、（r/min）
符号：n
n = f =
T
1
联系：
在匀速圆周运动中T、f、n都不变。
标量
四、线速度与角速度的关系
当以弧度为单位时，有?s=r?θ
v=wr
在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。
与周期的关系
v
×r
w
r
f=
n=
（r/s)
课本例题
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4.0m。当他的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？
分析：根据已知的半径和线速度，画出关系图，找到相应的关系即可求解。
解：
思考：三个轮到底是谁转得快呢？
①传动：
同一传动装置各轮边缘上线速度相等
②轴动：
同轴转动轮上各点的角速度相等
大齿轮与小齿轮通过链条连接，所以线速度相等。
小齿轮与后轮是同轴转动，所以角速度相等。
vA=vB
wA=wB
A、B两点分别位于大、小轮的边缘上， C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。请在该装置的A、B、C三个点中选择有关的两个点，说明公式V＝ Wr的以下三种变量关系：
（1）v相等，w跟r成反比；
（2）w相等，V跟r成正比；
（3）r相等，v跟w成正比。
解：
（1）A、B两点线速度相等，角速度与半径成反比
（2）A、C两点角速度相等，线速度与半径成正比
（3）B、C两点半径相等，线速度与角速度成正比
判断好轴动和传动
课堂练习
A、B是传动
A、C是轴动
课堂小结
①轨迹是圆或一段圆弧的机械运动运动叫圆周运动。
②我们引入一些新的物理量来描述圆周运动的快慢：线速度、角速度、转速和周期、频率。
一、线速度
质点做圆周运动通过的弧长Δs 和所用时间 Δt 的比值
①线速度方向：切线方向（与半径垂直）
③匀速圆周运动:
线速度大小处处相等。
④匀速圆周运动是变速运动。
②线速度它是矢量
二、角速度
质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值
ω=
Δt
Δ
θ
①角速度的单位: 弧度/秒 rad/s
②匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。
三、周期
符号：T
单位：s
频率：
表示一秒内转过的圈数
单位：Hz
做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间。
转速：是指物体单位时间所转过的圈数与所用时间之比。
单位：转每秒（r/s）、（r/min）
符号：n
n = f =
T
1
联系：
在匀速圆周运动中T、f、n都不变。
四、线速度与角速度的关系
v =ωr
在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积。
五、两个重要的结论
①同一传动装置各轮边缘上线速度相等
c
A
B
②同轴转动轮上各点的角速度相等