2017-2018学年度沪科版必修22.1怎样描述圆周运动课件(4)(26张)_图文

第2章

研究圆周运动

2.1 怎样描述圆周运动

1

1.知道什么是匀速圆周运动。
2.理解什么是线速度、角速度和周期。

3.理解线速度、角速度和周期之间的关系。
4.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。

2

生活中的圆周运动

3

质点的轨迹是圆周
4

一、圆周运动
1.运动轨迹是圆的运动

2.圆周运动是曲线运动

二、用你熟悉的物理量描述

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1. 用位移和路程描述 A、B、C、D是半径为R的圆的四 个顶点,一小白兔由A出发沿圆 周绕行一圈,途经A、B、C、D 四点,问: (1)由A到B的过程,它通过的位移是 多少? (2)由A到C的过程呢? (3)由A到D的过程呢? (4)由A到A的过程呢? (5)由B到C的过程呢?

A

D

R

B

C

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2. 线速度 (1)定义:物体经过的圆弧的长度s 跟通过这段圆弧所用的时间t的比 值,叫做圆周运动的线速度。

(2)公式:

s v? t

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火花由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出, 切线方向即为火花飞出时的速度方向。
8

水滴沿伞边缘的切线方向飞出
9

(3) 线速度的方向

v

o

v v
? 圆周运动的线速度方向沿圆周的切线方向。
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3.匀速圆周运动

(1)物体做圆周运动,如果在任何相等的时间里通过的 圆弧长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。 (2)“匀速”是指速度的大小不变,即“速率不变”。 (3)做匀速圆周运动的物体线速度的方向是不断变化的, 匀速圆周运动是变速运动。

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三、用角速度来描述

以物体在任何相同时间内半径转过的角度大小来描述物 体运动的快慢
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1.角速度 (1)定义:物体做圆周运动时,连接它与圆心的半径 转过的角度 ? ? 跟所用时间t的比值
?? (2)定义式: ?? t (3)说明:① ? ? 的单位是弧度,符号是 rad,ω 的

单位是弧度/秒,符号是 rad/s,读作“弧度每秒”。
②匀速圆周运动是角速度不变的运动。
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2.周期与转速

物体运动周期是通过比较物体转过一圈所用时间的长短来比较物

体运动快慢的。
转速是通过比较物体在一段时间内转过的圈数来比较快慢的。
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做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间越少,
运动得越快。

(1)周期: 物体沿圆周运动一周的时间叫做圆周运动的周期。
符号:T,在国际单位制中的单位是s。 匀速圆周运动是周期不变的运动。

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(2)转速:物体在单位时间内完成圆周运动的圈数叫转 速。 符号:n,单位是转每秒(符号r·s-1)

或转每分(r/min)

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3.角速度与线速度的关系 线速度、角速度、周期都是可以描述匀速圆周运动 快慢的物理量,三者之间有何关系?

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想一想

说一说
用T表示。

物体做半径为 r 的匀速圆周运动: 周期 ⑴它运动一周所用的时间叫_______, 2?r 它在周期T内转过的弧长为______,

2? r v? 由此可知它的线速度__________ 。 T

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2? 弧度, ⑵一个周期T内转过的角度为______
物体的角速度为

??

2? T



⑶线速度与角速度的关系: v ? r?



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常见传动装置
1.齿轮传动 2.皮带传动 3.链条传动

【结论】1.三种传动轮缘上的线速度大小相等。 2.共轴转动角速度相等。
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想一想

说一说

如何估算你骑自行车的正常速度? (1)要测量哪些物理量? (2)写出自行车行驶的速度与测量量之间的关系。
(3)估算正常行驶的速度。

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【例题1】 (2012·宝鸡高一检测)物体做匀速圆周运动时, 下列哪些量不变( A.速率 B.速度 ) ACD C.角速度 ( A.1:60:30 C.1:12:720 B.1:12:360 D.1:60:720 D.周期 )

【例题2】机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为
C

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课堂练习
1.自行车匀速行驶过程中,车轮绕轴转动的转速为 120r/min,车轮的直径为0.70m.求自行车行驶速度的 大小. 答案: 1.4πm/s

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2.做匀速圆周运动的飞机,运动半径为2 000m,线速度为 0.02 40m/s,则周期为______s . 314 ,角速度为_____rad/s (?取3.14)

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如何描述匀速圆周运动的快慢? 1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。

2.角速度——质点所在的半径转过的角度 ?? 跟所用时

s 即: v ? t

单位:米/秒,m/s

间t的比值。 即: ? ? ??
二者关系 单位:弧度/秒,rad/s

v ? r?
25

t

3.周期——物体做匀速圆周运动一周所用的时间。

2? r 2? ? 即: T ? v ?

单位:秒,s

4.转速——单位时间内转过的圈数。

N 单位:转/秒,r/s 即:n ? t
转/分,r/min

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