1、专题5.4 圆周运动 第五章 曲线运动 高一物理课件精选（人教版必修2) 观察 质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动 观察 讨论讨论讨论讨论 ： 如何描述自行如何描述自行车车车车的的链轮链轮链轮链轮 、飞轮飞轮飞轮飞轮 和后和后轮轮轮轮运运动动动动情况情况 ？ 链轮 飞轮 后轮 一、匀速圆周运动 1定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的弧长相 等，这种运动叫做匀速圆周运动 2匀速圆周运动是一种变加速曲线运动 （1）匀速圆周运动不是匀速运动 做匀速圆周运动的物体尽管它速度大小不变，但它的速度方 向每时每刻都在改变 （2）匀速圆周运动不是匀变速运动 一、匀速圆周运动 两物体均做
2、圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 比较物体在 一段时间内 通过的圆弧 的长短 比较物体在 一段时间内 半径转过的 角度 比较物 体转过 一圈所 用时间 比较物体 在一段时 间内转过 的圈数 描述圆周运动快慢的物理量 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 s 和所用时间 t 的比 值叫做线速度的大小。 3、大小： 4、单位：m/s v =t 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。 l是弧长并非位移 当t 趋近零时,弧长 l 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 t 任取两段相等的时 间，比较
3、圆弧长度 匀速圆周运动 任意相等时间内 通过的圆弧长度 相等 描述圆周运动快慢的物理量 描述圆周运动快慢的物理量 v 可见：尽管做匀速圆周运动的物体 在各个时刻的线速度大小相等，但 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 是线速度大小不变的运动！ v v o 匀速圆周运动是角速度不变的运动！ 1、物理意义： 描述质点绕圆心转动的快慢。 2、定义：质点所在的半径转过的角度 和所用时间t的比值叫做角速度。 3、公式：= t 采用 弧度制 4、单位：弧度/秒 rad/s 或 rads - 1 角速度 角度制和弧度制 2、弧度制： 相当于将圆周等分成2等份， 每一等份对应的圆心角
4、大小为1 弧度。 o A B r l 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。 圆心角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）. 练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？ 3、角速度的单位: 弧度/秒 rad/s 或 rads-1 R l = 半径 弧长 q 做匀速圆周运动的物体，如果转过 一周所用的时间越少，那么就表示 运动得越快。 周期：T 表示运动一周所用的时间 匀速圆周运动是周期不变的运动！ 周期 周期的倒数叫频率 表示一秒内转过的圈数 频率： 频率越高表
5、明物体运转得越快！ 频率 转速 转转速：物体在单单位时间时间 内所转过转过 的圈数。 单单位：转转/秒(r/s) 或转转/分（r/min）符号：n 实际应实际应实际应实际应 用比用比较较较较多多 发电发电发电发电 机、机、电动电动电动电动 机机转动转动转动转动 的的 快慢就是用快慢就是用转转转转速来表示的速来表示的 转转转转速是速是计计计计算机硬算机硬盘盘盘盘和光和光驱驱驱驱 性能的重要指性能的重要指标标标标 描述圆周运动快慢的物理量 周期频率转速 定义 符号 单位 物理 意义 关系 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 T sHz或s-1 n = f
6、 = T 1 物体在单位 时间所转过 的圈数 f 物体在单位 时间所转过 的圈数 匀速圆周运动是周期、频率、转速都不变的运动！ 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 2r 线速度与周期的关系： 角速度与周期的关系：= T 2 思考 思考 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t内通 过的弧长为l ，半径转过的角度为 由数学知识得l = r v = = =r t l t r v =r l r 当V一定时，与r成反比 当一定时，V与r成正比 当r一定时，V与成正比 关于r的讨论： 根据上面的公式，得出速度与角速度成正比 ，你同意这种说法
7、吗？请说出你的理由 小结： 讨论 小结 1、圆周运动的概念 3、匀速圆周运动的特点及性质 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系 v = T 2r = T 2 v = r v =t l = t n = f = T 1 (1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变 练习 3、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系 A B C B A C A、B、C三点的线速度大小相等 1、传动装置线速度的关系 a、皮带传动线速度相等b、齿轮传动齿轮传动 线线速度相 等 同一传动各轮边缘上线速度相等 两个重要的结论 共轴转动问题 两红红点处转动处转动 角速度有什么
8、关系？ A B C 同轴转动轮上各点的角速度相等 2、同轴转动轮上各点的角速度关系 两个重要的结论 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 (3)B比A角速度大 (4)C比B线速度大 问题研究 C B A (1)要测量哪些物理量？ (2)写出自行车正常 行驶的速度与测 量量之间的关系 如何估算你如何估算你骑骑骑骑自行自行车车车车的正常速度的正常速度 (3)估算正常行驶的速度 地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的 周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗? O R R O OR R O 思考 小结 1、圆周运动的概念 3、匀
9、速圆周运动的特点及性质 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系 4、两个重要的结论 v = T 2r = T 2 v = r v =t l = t n = f = T 1 (1)同一传动各轮边缘上线速度相等 (2)同轴转动轮上各点的角速度相等 (1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变 例与练 1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法 中正确的是 （） A速度的大小和方向都不变 B速度的大小和方向都改变 C速度的大小改变，方向不变 D速度的大小不变，方向改变 匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断 变化。 例与练 2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（） A半径一定，角速度与线速度成反比 B半径一定，角速度与线速度成正比 C线速度一定，角速度与半径成正比 D角速度一定，线速度与半径成反比 提示 ： 例与练 3、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为20m的圆周运动的弧长为 100m,求： （1）线速度 （2）角速度 （3）周期 例与练 4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离 为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。 同一轮上各点的角速度（周期、 转速）都相同 通过皮带传动的两轮与皮带接触的边 缘上各点的线速度大小相等。 提示：