6.1 圆周运动 —【新教材】2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件（23张PPT）

6.1 圆周运动
在物理学中，把质点的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动。
　　电风扇选用不同的档位时，叶片转动的快慢不同，但都是圆周运动。
思考与讨论
自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？
单位时间内通过的弧长
探究
描述圆周运动快慢的物理量：
线速度ν
两个小球，哪个运动的快？
描述圆周运动快慢的物理量
2、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
1、定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
3、大小：
4、单位：m/s
v =
Δt
Δl
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。
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 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。
矢量
?l
思考题
1、下图中，A、B两点的线速度有什么关系？
主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
v
v
v
o
匀速圆周运动
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。
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
如何判断物体转动的快慢？
时 钟
单位时间内转过的角度
探究
描述快慢的物理量：
角速度ω、周期 T
转动一周所用的时间
描述圆周运动快慢的物理量
2、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。
1、定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、大小：
4、单位：rad/s
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
A
B
C
同一轮上各点的角速度关系
同一轮上不同半径的各点的角速度相同
描述圆周运动快慢的物理量
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
转速
周期
频率
频率越高表明物体运转得越快！
转速n越大表明物体运动得越快！
思考
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：
v =
T
2πr
线速度与周期的关系：
角速度与周期的关系：
ω=
T
2π
思考
线速度与角速度的关系？
设物体做半径为r的圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δl ，半径转过的角度为Δθ
由数学知识得Δs = rΔθ
v = = = rω
Δt
Δs
Δt
rΔ
θ
v = rω
?s
Δ
θ
r
思考
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：
v =
T
2πr
线速度与周期的关系：
角速度与周期的关系：
ω=
T
2π
线速度与角速度的关系：
v = rω
做匀速圆周运动的物体，线速度　　　不变，
　 　时刻在变，线速度是　 　 (恒量或变量),
匀速圆周运动的性质是 ,　　　　　
匀速的含义是　　　　　　 　　。
大小
方向
变量
变速曲线运动
线速度的大小不变
在匀速圆周运动中,保持不变的物理量是( )
Ａ．线速度　Ｂ．速率 Ｃ．角速度 Ｄ．周期
关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A.匀速圆周运动是变速运动
B.匀速圆周运动的速率不变
C.任意相等时间内通过的位移相等
D.任意相等时间内通过的路程相等
做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动100m，试求物体做匀速圆周运动时
（1）线速度的大小；
（2）角速度的大小
（3）周期的大小
关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是（ ）
A.在赤道上的物体线速度最大
B.在两极的物体线速度最大
C.在赤道上的物体角速度最大
D.在北京和天津的物体角速度一样
对自行车三轮转动的描述
C
B
A
(1)A、B的线速度相同
(2)B、C的角速度相同
o2
B
A
C
ωA:ωB:ωC=______
vA:vB:vC=_____
rA:rB:rC=3:1:1
o1
o1
B
A
C
o2
o2
B
A
C
o1
ωA:ωB:ωC=______
vA:vB:vC=_______
rA:rB:rC=3:1:2
3:1:1
2:2:1
3:1:3
1:1:3
传动装置
例：机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动，求分针与秒针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为多少？
60/59分
时 钟