高一物理勻速圓周運(yùn)動(dòng)

第六章曲線運(yùn)動(dòng)(qǔxiànyùndònɡ)勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)第一頁，共26頁。1觀察(guānchá)在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)(zhìdiǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一局部的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。第二頁，共26頁。2一、

勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)定義(dìngyì)：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)中的“勻速〞指速度不變嗎？注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)加速度方向在變化率第三頁，共26頁。3思考(sīkǎo)兩物體均做圓周運(yùn)動(dòng)，怎樣(zěnyàng)比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢？比較(bǐjiào)物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長短比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)第四頁，共26頁。4二、

描述(miáoshù)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1、物理意義：描述(miáoshù)質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。2、定義：質(zhì)點(diǎn)(zhìdiǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長Δs和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。3、大?。?、單位：m/sv

=ΔtΔs5、方向：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。Δs是弧長并非位移當(dāng)Δt很小很小時(shí)〔趨近零〕，弧長Δs就等于物體的位移，式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度。矢量?s第五頁，共26頁。5描述(miáoshù)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1、物理意義：描述(miáoshù)質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。2、定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑(bànjìng)轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。3、大?。?、單位：rad/s或s-1ω=ΔtΔθ矢量ΔθΔθ采用弧度制說明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)。第六頁，共26頁。6描述(miáoshù)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量轉(zhuǎn)速周期頻率定義符號單位物理意義關(guān)系物體(wùtǐ)在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)nr/s或r/min描述物體(wùtǐ)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)TfsHz或s-1n=

f=T1第七頁，共26頁。7思考(sīkǎo)線速度、角速度與周期(zhōuqī)的關(guān)系？設(shè)物體(wùtǐ)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)：v=T2πr線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：ω=T2π第八頁，共26頁。8思考(sīkǎo)線速度與角速度的關(guān)系(guānxì)？設(shè)物體(wùtǐ)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在Δt內(nèi)通過的弧長為Δs，半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ由數(shù)學(xué)知識得Δs=rΔθv

===rωΔtΔsΔtrΔθv

=rω?sΔθr第九頁，共26頁。9例1：分析以下(yǐxià)情況下，輪上各點(diǎn)的角速度有什么關(guān)系？同軸轉(zhuǎn)動(dòng)(zhuàndòng)的物體，各點(diǎn)的角速度相同3、實(shí)列分析(fēnxī)OABCD第十頁，共26頁。10例：以下(yǐxià)圖中，A、B兩點(diǎn)及C、D兩點(diǎn)的線速度有什么關(guān)系？通過皮帶、鏈條、齒輪等傳動(dòng)的物體(wùtǐ)，邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相同。ABCD第十一頁，共26頁。11常見傳動(dòng)從動(dòng)(cóngdòng)裝置a、皮帶傳動(dòng)(pídàichuándònɡ)－線速度大小相等b、齒輪傳動(dòng)－線速度大小(dàxiǎo)相等c、自行車鋼條上離圓心不同遠(yuǎn)近的質(zhì)點(diǎn)－角速度相等第十二頁，共26頁。12對自行車三輪(sānlún)轉(zhuǎn)動(dòng)的描述CBA(1)A、B的線速度相同(xiānɡtónɡ)(2)B、C的角速度相同(xiānɡtónɡ)第十三頁，共26頁。13一個(gè)大輪通過皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的3倍，大輪上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸(zhuànzhóu)O1的距離是半徑的1/3，大輪邊緣上一點(diǎn)P,小輪邊緣上一點(diǎn)Q，那么vQ:vP:vS=________ωQ:ωP:ωS=__________穩(wěn)固(wěngù)練習(xí)1o1o2SPQ重要結(jié)論(jiélùn)：①同一轉(zhuǎn)盤上各點(diǎn)的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點(diǎn)的線速度相等3:3：13:1:1第十四頁，共26頁。14時(shí)鐘中，秒針、分針、時(shí)針端點(diǎn)的周期(zhōuqī)之比為多少？角速度之比為多少？穩(wěn)固(wěngù)練習(xí)2提示(tíshì)：秒針轉(zhuǎn)一周60秒，即1分鐘分針轉(zhuǎn)一周1小時(shí)，即60分鐘時(shí)針轉(zhuǎn)一周12小時(shí)，即720分鐘ω=T2π角速度與周期的關(guān)系：ω1:ω2:ω3=720:12:1第十五頁，共26頁。15小結(jié)(xiǎojié)1、圓周運(yùn)動(dòng)的概念(gàiniàn)3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)的特點(diǎn)及性質(zhì)2、描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量及其關(guān)系4、兩個(gè)有用的結(jié)論v=T2πrω=T2πv

=rωv

=ΔtΔlω=ΔtΔθn=

f=T1變加速曲線運(yùn)動(dòng)①同一轉(zhuǎn)盤上各點(diǎn)的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點(diǎn)的線速度相等第十六頁，共26頁。16思考(sīkǎo)地球上的物體隨著(suízhe)地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的線速度的大小一樣嗎？角速度呢？ORθR'O'ORR'θO'第十七頁，共26頁。17當(dāng)V一定(yīdìng)時(shí)，ω與r成反比當(dāng)ω一定(yīdìng)時(shí)，V與r成正比當(dāng)r一定(yīdìng)時(shí)，V與ω成正比想一想：能不能說速度Ｖ與角速度ω成正比呢？v

=rωVω0Vr0rω0第十八頁，共26頁。18針對訓(xùn)練1-1：一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下(yǐxià)說法中正確的選項(xiàng)是()A解析由v=ωr，可知ω一定(yīdìng)時(shí)，v與r成正比，A正確，B錯(cuò)誤，第十九頁，共26頁。19針對訓(xùn)練2—1：如下圖皮帶傳動(dòng)(pídàichuándònɡ)裝置，皮帶輪O1和O2上的三點(diǎn)A、B和C，O1A＝O2C＝r，O2B＝2r，那么皮帶傳動(dòng)(pídàichuándònɡ)時(shí)(皮帶傳動(dòng)(pídàichuándònɡ)時(shí)不打滑)，關(guān)于A、B、C三質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是解析O1、O2兩輪通過皮帶傳動(dòng)，且皮帶不打滑那么(nàme)O1、O2兩輪邊緣的線速度大小相等，即vA＝vB．因?yàn)镺1A<O2B，即rA<rB，由v=ωr可知ωA>ωB，B、C兩點(diǎn)在同一個(gè)輪上，具有相同的角速度，即ωB=ωC，而rB=2rC，所以由v=ωr可知vB>vC，故A正確，選項(xiàng)B，C、D均錯(cuò)誤．A第二十頁，共26頁。20問題(wèntí)與練習(xí)1.位于赤道和位于北京的兩個(gè)物體(wùtǐ)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，都是：線速度是第二十一頁，共26頁。212.分針的周期1小時(shí)，即T1=1h時(shí)針周期12小時(shí)，即T2=12hω1:ω2=T2:T1=12:1分針與時(shí)針的角速度之比分針(fēnzhēn)針尖與時(shí)針針尖的線速度之比=ω1r1:ω2r2=14.4:1V1：v2第二十二頁，共26頁。223.〔1〕A、B兩點(diǎn)線速度相等(xiāngděng)，ω與r成反比〔2〕AB兩點(diǎn)角速度相等(xiāngděng)，V與r成正比〔3〕AB兩點(diǎn)的半徑(bànjìng)相等，V與ω成正比第二十三頁，共26頁。234.如圖，設(shè)大齒