第二章第一節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1、第二章第二章第一節(jié)第一節(jié) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的運(yùn)動(dòng)叫的運(yùn)動(dòng)叫做做圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)。 兩物體均做圓周運(yùn)動(dòng)，怎樣比較它們運(yùn)兩物體均做圓周運(yùn)動(dòng)，怎樣比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢？動(dòng)的快慢？比較物體比較物體在一段時(shí)在一段時(shí)間內(nèi)通過間內(nèi)通過的圓弧的的圓弧的長短長短比較物體比較物體在一段時(shí)在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大的角度大小小比較物比較物體轉(zhuǎn)過體轉(zhuǎn)過一圈所一圈所用時(shí)間用時(shí)間的多少的多少比較物比較物體在一體在一段時(shí)間段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)的圈數(shù)1、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長通過的弧長 l和所用時(shí)間和所用時(shí)間 t 的

2、比值叫做線速度。的比值叫做線速度。2、公式公式：3、單位：、單位：m/sv = t l注意：注意：l是弧長并非位移是弧長并非位移矢量矢量l4、物理意義：、物理意義： 描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的快慢。5、方向：、方向： 質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。l一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義：定義： 物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間內(nèi)通過間內(nèi)通過的弧長相等的弧長相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、舉例：風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)、刮胡刀刀、舉例：風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)、刮胡刀刀片

3、轉(zhuǎn)動(dòng)等片轉(zhuǎn)動(dòng)等勻速圓周運(yùn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)中的“勻勻速速”指速度指速度不變嗎？不變嗎？注意：注意： 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一 種變速曲線運(yùn)動(dòng)種變速曲線運(yùn)動(dòng)速率不變速率不變1、定義：、定義： 質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角心角 和所用時(shí)間和所用時(shí)間t t的比值叫的比值叫做角速度。做角速度。2、大?。?、大?。?、單位：、單位：rad/s 矢量矢量 采用弧度制采用弧度制tw4、物理意義、物理意義： 描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。角的快慢。 矢量矢量思考：思考：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)嗎？嗎？是是物體在單位物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過時(shí)間所

4、轉(zhuǎn)過的圈數(shù)的圈數(shù)nr/s或或r/min描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢 物體運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)一周所用一周所用的時(shí)間的時(shí)間物體在物體在1s1s內(nèi)內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圈所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)數(shù)TfsHz或或s-1n = = f = =T1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速周期周期頻率頻率頻率越高表明物體運(yùn)轉(zhuǎn)得越快！頻率越高表明物體運(yùn)轉(zhuǎn)得越快！轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n越大表明物體運(yùn)動(dòng)得越快！越大表明物體運(yùn)動(dòng)得越快！ （多選）（多選）對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是（物體，下列說法正確的是（ ）A、線速度不變、線速度不變 B、線速度的大小不變、線速度的大小不變 C、角速度不變、角速度不變D、周期不變、周期不變BCD線速

5、度、角速度與周期的關(guān)系？線速度、角速度與周期的關(guān)系？ 設(shè)設(shè)某一某一物體物體沿沿半徑為半徑為 r 的的圓周做圓周做勻速圓周勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，用，用v v表示線速度，表示線速度，表示角速度，表示角速度，T T表示表示周期周期v =T2r線速度與周期的關(guān)系：線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：=T2 在一個(gè)周期在一個(gè)周期T T內(nèi)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的內(nèi)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長為物體通過的弧長為2r,2r,轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)過的角度為22，則：，則：線速度與角速度的關(guān)系？線速度與角速度的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在t內(nèi)通過內(nèi)通過的弧長

6、為的弧長為l ，半徑轉(zhuǎn)過的角度為，半徑轉(zhuǎn)過的角度為由數(shù)學(xué)知識(shí)得由數(shù)學(xué)知識(shí)得v = rlrrlrwtrtlv自行車車輪每分鐘轉(zhuǎn)自行車車輪每分鐘轉(zhuǎn)120120周周, ,車輪半徑為車輪半徑為35cm,35cm,則自行車則自行車前進(jìn)的速度多大前進(jìn)的速度多大? ?一電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為一電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1440r/min,1440r/min,則可知?jiǎng)t可知轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), ,周期為周期為_s,_s,角速度角速度_4.4m/s0.04s157m/s傳動(dòng)問題傳動(dòng)問題BAww 第第一一類類共共軸傳動(dòng)軸傳動(dòng) 在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，物體由于相等時(shí)間在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，物體由于相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的

7、角度相等，所以角速度相等。里轉(zhuǎn)過的角度相等，所以角速度相等。ABRrBATT RrvvBA傳動(dòng)問題傳動(dòng)問題RrwwBA 兩個(gè)輪子用皮帶連起來，皮帶不打滑，兩個(gè)輪子用皮帶連起來，皮帶不打滑，皮帶傳皮帶傳動(dòng)，由于相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的弧長相等，所以線速動(dòng)，由于相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的弧長相等，所以線速度相等。度相等。第第二二類類 （1）皮帶傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)RBAvv rRTTBAArB 兩個(gè)齒輪輪齒嚙合，兩個(gè)輪子在同一時(shí)兩個(gè)齒輪輪齒嚙合，兩個(gè)輪子在同一時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等，即是線速度相同間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等，即是線速度相同. .傳動(dòng)問題傳動(dòng)問題BAvv 第第二二類類 （2）齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)AB12nnRrwwBA21

8、nnrRTTBARrn1、n2表示表示A、B齒輪數(shù)齒輪數(shù)例例2：如圖傳動(dòng)裝置，：如圖傳動(dòng)裝置，B、C固定在同一軸上，固定在同一軸上，一起轉(zhuǎn)動(dòng)，一起轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，rA=rc=2rB，求，求ABC三輪邊緣上三輪邊緣上abc三點(diǎn)的角三點(diǎn)的角度度之比和線速度之比度度之比和線速度之比rArCrBcab解：解：AB用皮帶傳動(dòng)，所以用皮帶傳動(dòng)，所以兩輪線速度大小相等兩輪線速度大小相等abvvabba:r :r1:2由v= r得因?yàn)橐驗(yàn)锽C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等rArCrBcbabc:1:1bc即即所以所以:1:2:2abc因?yàn)橐驗(yàn)?2:1:2abcrrr 所以所以:2:2:41:1:2abcvvv 描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1 1、線速度、線速度單位單位:m/s:m/s線速度是線速度是矢量矢量，它既有，它既有大小大小，也有，也有方向方向2 2、角速度、角速度單位單位:rad/s:rad/s3 3、轉(zhuǎn)速：、轉(zhuǎn)速：n n單位：單位：r/s r/s