人教版高一物理必修二5.4圆周运动共39张PPT.ppt

圆圆 周周 运运 动动在物理学中，把质点的在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动的运动叫做圆周运动思考与讨论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？动哪些点运动得更快些？思考两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？？比较物体比较物体在一段时在一段时间内通过间内通过的圆弧的的圆弧的长短长短比较物体比较物体在一段时在一段时间内半径间内半径转过的角转过的角度大小度大小比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用时间用时间的多少的多少比较物比较物体在一体在一段时间段时间内转过内转过的圈数的圈数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、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、定义：质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 Δl 和所用时间和所用时间 Δt 的的比值叫做线速度比值叫做线速度3、大小：、大小：4、单位：、单位：m/sv =ΔtΔl5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上、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。

该点的切线方向Δl是弧长并非位移是弧长并非位移当当Δt 很小很小时（趋很小很小时（趋近零），弧长近零），弧长Δl 就等就等于物体的位移，式中于物体的位移，式中的的v ，就是直线运动中，就是直线运动中学过的瞬时速度学过的瞬时速度矢量矢量∆lvvvo匀速圆周运动定义：定义：物体物体沿着圆周沿着圆周运运动，并且动，并且线速度的大小线速度的大小处处相等处处相等，这种运动叫，这种运动叫做做匀速圆周运动匀速圆周运动率率匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指速度指速度不变吗？不变吗？注意：注意：匀速圆周运动是一匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动种变加速曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化描述圆周运动快慢的物理量1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢物理意义：描述质点转过圆心角的快慢 2、定义：质点所在的半径转、定义：质点所在的半径转过圆心角过圆心角Δθ和所用时间和所用时间ΔtΔt的的比值叫做角速度比值叫做角速度3、大小：、大小：4、单位：、单位：rad/sω=ΔtΔθΔ θΔθ采用弧采用弧度制度制说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动描述圆周运动快慢的物理量定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数TfsHz或或s-1n = = f = =T1转速转速周期周期频率频率频率越高表明物体运转得越快！频率越高表明物体运转得越快！转速转速n越大表明物体运动得越快！越大表明物体运动得越快！描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/s:m/s线速度是线速度是矢量矢量，它既有，它既有大小大小，也有，也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3、转速：n单位：转单位：转/ /秒秒 (r/s) (r/s) 或或 转转/ /分分 (r/min)(r/min)4、周期:T 单位:s5、频率:f 单位：Hz或s-1匀速圆周运动是周期不变的运动！匀速圆周运动是周期不变的运动！匀速圆周运动是角速度不变的运动！匀速圆周运动是角速度不变的运动！1、做匀速圆周运动的物体，线速度、做匀速圆周运动的物体，线速度　　　　　　不变，不变， 　　 　　时刻在变，线速度是时刻在变，线速度是　　 　　 (恒量或变量恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速圆周运动的性质是 ,　　　　　　　　　　 匀速的含义是匀速的含义是　　　　　　　　　　　　 　　　　。

大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变小试身手小试身手思考线速度、角速度与周期的关系？线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：v =T2πr线速度与周期的关系：线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：角速度与周期的关系：ω=T2π思考线速度与角速度的关系？线速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r的匀速圆周运动，在的匀速圆周运动，在Δt内通内通过的弧长为过的弧长为Δl ，半径转过的角度为，半径转过的角度为Δθ由数学知识得由数学知识得Δl = rΔθv = = = rωΔtΔlΔtrΔθv = rω∆lΔ θr当当V一定时，一定时，ω与与r成反比成反比当当ω一定时，一定时，V与与r成正比成正比当当r一定时，一定时，V与与ω成正比成正比关于Ｖ＝关于Ｖ＝ωr的讨论：的讨论：根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度根据上面的公式，得出速度Ｖ与角速度ω成正比，成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．你同意这种说法吗？请说出你的理由．小结：小结：钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_______若秒针长若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是，则它的针尖的线速度是_______ 1:12:720 /150m/ sp某钟表上秒针、分针的长度比为某钟表上秒针、分针的长度比为 d1 ：：d2 ＝＝1：：2，求：，求： A：秒针、分针转动的角速度之比是：秒针、分针转动的角速度之比是__________ B：秒针、分针尖端的线速度之比是：秒针、分针尖端的线速度之比是__________30：160：1一.应用的基本思路：实例向心力向心加速度牛顿第二定律动力学：运动学：运动状态的改变向心加速度牛顿第二定律向心力（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2）进行受力分析，画出受力分析图;（3）求出在半径方向的合力，即向心力；（4）用牛顿第二定律 结合匀速圆周运的特点列方程求解。

处理圆周运动问题的一般步骤：二. 双体转动模型 例1. 如图所示，轻细杆可绕光滑的水平轴O在竖直面内转动，杆的两端固定有质量均为m=1kg的小球A和B，球心到轴O的距离分别为O=0.8m，BO=0.2m已知A球转到最低点时速度为vA=4m/s，问此时A、B球对杆的作用力的大小和方向？ABvAvB三. 圆周运动中的临界问题 1. 滑动与否的临界问题： 例2. 如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体，静止在水平粗糙的圆盘上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m的物体，M的重心与圆孔的距离为0.5m，已知当圆盘转动的角速度满足1rad/s＜ω＜3rad/s时，物体m将保持静止状态求M所受的最大静摩擦力和m的质量？mMo1））传动装置线速度的关系传动装置线速度的关系a、、皮带传动皮带传动－－线速度相等线速度相等b b、、齿轮传动齿轮传动－－线速度相等线速度相等同一传动各轮边缘上线速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同两个重要的结论两个重要的结论ABC2））同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同对自行车三轮转动的描述对自行车三轮转动的描述CBA(1)A、、B的线速度相同的线速度相同(2)B、、C的角速度相同的角速度相同(3)B、、C比比A角速度大角速度大(4)C比比A、、B线速度大线速度大1、比较图中、比较图中A、、B、、C三点线速度的的大小关系三点线速度的的大小关系ABC CBAC CA A、、B B、、C C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等课堂练习课堂练习思考地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。

地球地球上的物体随着地球一起绕地轴自转地球上不同纬度的物体的周期一样吗上不同纬度的物体的周期一样吗? ?角速度一样角速度一样吗吗? ?线速度大小一样吗线速度大小一样吗? ?ORθR'O'ORR'θO'地球半径地球半径R=6.4×106m，地球赤道上的物体，地球赤道上的物体A A随地球自转的周期、角速度和线速度各是随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若多大？若OBOB与与OAOA成成30300 0则则B B物体的物体的周期、角周期、角速度和线速度各是多大？速度和线速度各是多大？课后练习课后练习。