6.1圆周运动—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件26张PPT
文档属性
| 名称 | 6.1圆周运动—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件26张PPT |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-25 17:18:58 | ||
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文档简介
6.1 圆周运动
一、圆周运动
1、定义：质点运动轨迹是圆或圆的一部分的运动。
2、常见：最简单的是匀速圆周运动。
3、特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性
将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：
（1）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？
（2）同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，
哪个运动得更快些？
（3）你能说出判断运动快慢的依据吗？
两物体均做圆周运动，
怎样比较它们运动的快慢？
1.比较物体在相同时间内通过的圆弧的长短
2.比较物体在相同时间内绕圆心转过的角度
3.比较物体转过一圈所用时间
4.比较物体在相同时间内转过的圈数
线速度
角速度
周期
转速
在图 6.1-1 中，物体沿圆弧由 M 向 N 运动，在某时刻 t 经过 A 点。为了描述物体经过 A 点附近时运动的快慢，可以取一段很短的时间 Δt，物体在这段时间内由 A 运动到B，通过的弧长为 Δs。弧长 Δs 与时间 Δt 之比反映了物体在 A 点附近运动的快慢，如果 Δt 非常非常小，Δs/ Δt
就可以表示物体在 A 点时运动的快慢，
通常把它称为线速度的大小，用符号 v 表示，
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。
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
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。
?s
二、线速度
矢量
航天员在太空做了一个有趣的实验：用长度大约为32cm的细绳拴着一颗小钢球，细绳恰好处于伸直状态，航天员用手指沿垂直细绳方向轻推小球，小球在拉力作用下沿某一平面做匀速圆周运动，2s 转动一圈，由此可估测出小球线速度大小约为( )
A. 0.1m/s B.0.5m/s C.1m/s D.2m/s
√
v
v
v
o
定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
注意：匀速圆周运动是一种变速曲线运动
加速度方向在变化
物体在做匀速圆周运动的过程中，关于其线速度的说法正确的是( )
A. 大小保持不变，方向时刻改变
B. 大小时刻改变，方向保持不变
C. 大小、方向均保持不变
D. 大小、方向均时刻改变
√
自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑（图 6.1-2），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。
三、角速度
5、物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢。
?
2、大小：
4、单位：弧度/秒 (rad/s)
?
Δ
θ
A
B
国际单位用弧度制
3、矢量：角速度有方向，但高中阶段不做了解。
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）.
R
l
=
=
半径
弧长
q
角度制和弧度制
2、弧度制：
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。
1、周期：做匀速圆周运动的物体，运动（一周）所用的时间，用T表示，单位是秒（s）
2、转速：物体转动的（圈数）与所用（时间）之比，用n表示，单位为转每秒（r/s）或转每分（r/min） 。
3、频率：物体单位时间内完成的圆周运动的（次数）又称为频率，用f表示。当转速的单位取r/s时，转速的数值与频率（相同）。
四、 周期、转速、频率
转速
周期
频率
定义
符号
单位
物理意义
关系
物体在单位时间所转过的圈数
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
物体在单位时间所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
匀速圆周运动是周期、频率、转速都不变的运动！
五、v、ω、T（f、n）的关系
线速度与角速度的关系？
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动，在 Δt 内通过的弧长为 Δs ，半径转过的角度为 Δθ
由数学知识得 Δs = rΔθ
v = = = ωr
Δt
Δs
Δt
rΔ
θ
v = ωr
?s
Δ
θ
r
线速度、角速度与周期的关系？
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
ω=
T
2π
= 2πf = 2πn
v =
T
2πr
= 2πrf = 2πrn
当 v 一定时，ω 与 r 成反比
当 ω 一定时，v 与 r 成正比
当 r 一定时，v 与 ω 成正比
关于v＝ωr的讨论：
根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．
小结：
六、两个重要的结论
1.同一传动
皮带传动
齿轮传动
(相等时间里转过的弧长相等)
同一传动各轮边缘上线速度相同
?
?
?
2.同轴转动
(相等时间里转过的角度相等)
同轴转动各点的角速度相同
?
?
?
(多选)如图4所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的
A.角速度之比为1∶2∶2
B.角速度之比为1∶1∶2
C.线速度大小之比为1∶2∶2
D.线速度大小之比为1∶1∶2
√
图4
√
常见的传动装置及其特点
?
同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B两点在同轴的一个圆盘上
两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘上的点
两个齿轮啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点
特点
角速度、周期相同
线速度大小相同
线速度大小相同
规律
线速度与半径成正比：
角速度与
半径成反比：
周期与
半径成正比：
角速度与
半径成反比：
周期与
半径成正比：
4．两物体做匀速圆周运动，运动半径之比为4︰3，角速度之比为3︰4，则这两物体的线速度之比为（ ）
A．16︰9 B．9︰16 C．1︰1 D．4︰3
√
如图所示，主动轮M通过皮带带动从动轮N做匀速转动，a是M轮上距轴O1的距离等于M轮半径一半的点，b、c分别是N轮和M轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，N轮的转速是M轮的3倍，则（ ）
A．a、b两点的角速度之比为3：1
B．a、b两点的线速度之比为1：2
C．b、c两点的周期之比为1：3
D．a、c两点的线速度之比为1：3
√
√
A、B两质点分别做匀速圆周运动，若它们在相等的时间内通过的弧长之比为1：2，而转过的圆心角之比为2：1，则它们的线速度之比________，角速度之比_________，它们做圆周运动的半径之比为_______，周期之比________，转速之比_________。
1：2
2：1
1：4
1：2
2：1
一、圆周运动
1、定义：质点运动轨迹是圆或圆的一部分的运动。
2、常见：最简单的是匀速圆周运动。
3、特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性
将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：
（1）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？
（2）同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，
哪个运动得更快些？
（3）你能说出判断运动快慢的依据吗？
两物体均做圆周运动，
怎样比较它们运动的快慢？
1.比较物体在相同时间内通过的圆弧的长短
2.比较物体在相同时间内绕圆心转过的角度
3.比较物体转过一圈所用时间
4.比较物体在相同时间内转过的圈数
线速度
角速度
周期
转速
在图 6.1-1 中，物体沿圆弧由 M 向 N 运动，在某时刻 t 经过 A 点。为了描述物体经过 A 点附近时运动的快慢，可以取一段很短的时间 Δt，物体在这段时间内由 A 运动到B，通过的弧长为 Δs。弧长 Δs 与时间 Δt 之比反映了物体在 A 点附近运动的快慢，如果 Δt 非常非常小，Δs/ Δt
就可以表示物体在 A 点时运动的快慢，
通常把它称为线速度的大小，用符号 v 表示，
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。
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
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。
?s
二、线速度
矢量
航天员在太空做了一个有趣的实验：用长度大约为32cm的细绳拴着一颗小钢球，细绳恰好处于伸直状态，航天员用手指沿垂直细绳方向轻推小球，小球在拉力作用下沿某一平面做匀速圆周运动，2s 转动一圈，由此可估测出小球线速度大小约为( )
A. 0.1m/s B.0.5m/s C.1m/s D.2m/s
√
v
v
v
o
定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
率
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
注意：匀速圆周运动是一种变速曲线运动
加速度方向在变化
物体在做匀速圆周运动的过程中，关于其线速度的说法正确的是( )
A. 大小保持不变，方向时刻改变
B. 大小时刻改变，方向保持不变
C. 大小、方向均保持不变
D. 大小、方向均时刻改变
√
自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑（图 6.1-2），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。
三、角速度
5、物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢。
?
2、大小：
4、单位：弧度/秒 (rad/s)
?
Δ
θ
A
B
国际单位用弧度制
3、矢量：角速度有方向，但高中阶段不做了解。
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）.
R
l
=
=
半径
弧长
q
角度制和弧度制
2、弧度制：
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。
1、周期：做匀速圆周运动的物体，运动（一周）所用的时间，用T表示，单位是秒（s）
2、转速：物体转动的（圈数）与所用（时间）之比，用n表示，单位为转每秒（r/s）或转每分（r/min） 。
3、频率：物体单位时间内完成的圆周运动的（次数）又称为频率，用f表示。当转速的单位取r/s时，转速的数值与频率（相同）。
四、 周期、转速、频率
转速
周期
频率
定义
符号
单位
物理意义
关系
物体在单位时间所转过的圈数
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
物体在单位时间所转过的圈数
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
匀速圆周运动是周期、频率、转速都不变的运动！
五、v、ω、T（f、n）的关系
线速度与角速度的关系？
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动，在 Δt 内通过的弧长为 Δs ，半径转过的角度为 Δθ
由数学知识得 Δs = rΔθ
v = = = ωr
Δt
Δs
Δt
rΔ
θ
v = ωr
?s
Δ
θ
r
线速度、角速度与周期的关系？
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
ω=
T
2π
= 2πf = 2πn
v =
T
2πr
= 2πrf = 2πrn
当 v 一定时，ω 与 r 成反比
当 ω 一定时，v 与 r 成正比
当 r 一定时，v 与 ω 成正比
关于v＝ωr的讨论：
根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．
小结：
六、两个重要的结论
1.同一传动
皮带传动
齿轮传动
(相等时间里转过的弧长相等)
同一传动各轮边缘上线速度相同
?
?
?
2.同轴转动
(相等时间里转过的角度相等)
同轴转动各点的角速度相同
?
?
?
(多选)如图4所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的
A.角速度之比为1∶2∶2
B.角速度之比为1∶1∶2
C.线速度大小之比为1∶2∶2
D.线速度大小之比为1∶1∶2
√
图4
√
常见的传动装置及其特点
?
同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B两点在同轴的一个圆盘上
两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个轮子边缘上的点
两个齿轮啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点
特点
角速度、周期相同
线速度大小相同
线速度大小相同
规律
线速度与半径成正比：
角速度与
半径成反比：
周期与
半径成正比：
角速度与
半径成反比：
周期与
半径成正比：
4．两物体做匀速圆周运动，运动半径之比为4︰3，角速度之比为3︰4，则这两物体的线速度之比为（ ）
A．16︰9 B．9︰16 C．1︰1 D．4︰3
√
如图所示，主动轮M通过皮带带动从动轮N做匀速转动，a是M轮上距轴O1的距离等于M轮半径一半的点，b、c分别是N轮和M轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，N轮的转速是M轮的3倍，则（ ）
A．a、b两点的角速度之比为3：1
B．a、b两点的线速度之比为1：2
C．b、c两点的周期之比为1：3
D．a、c两点的线速度之比为1：3
√
√
A、B两质点分别做匀速圆周运动，若它们在相等的时间内通过的弧长之比为1：2，而转过的圆心角之比为2：1，则它们的线速度之比________，角速度之比_________，它们做圆周运动的半径之比为_______，周期之比________，转速之比_________。
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2：1
1：4
1：2
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