4勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述

魯科版

高中物理必修二

§4-1勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述圓周運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)圓或一段圓弧的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)，這樣的運(yùn)動(dòng)是很常見的，同學(xué)們能舉幾個(gè)例子嗎？圓周運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)圓或一段圓弧的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)，這樣的運(yùn)動(dòng)是很常見的，同學(xué)們能舉幾個(gè)例子嗎？【例】1.鐘表指針上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 2.電風(fēng)扇上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 3.各個(gè)行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)

研究問題由易到難直線運(yùn)動(dòng)→勻速直線運(yùn)動(dòng)（最簡單）圓周運(yùn)動(dòng)→？勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長都相等——這種運(yùn)動(dòng)就叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最簡單的一種圓周運(yùn)動(dòng)。如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？如：機(jī)械鐘表的指針，它上面的每一點(diǎn)，每經(jīng)過一段時(shí)間，都會轉(zhuǎn)過一定的弧長，并且對于同一點(diǎn)來說，經(jīng)過相同的時(shí)間，他通過的弧長也是相等的，我們就說指針上的這一點(diǎn)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量物體通過的弧長與所用時(shí)間的比可以用來比較質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長s與所用時(shí)間t的比值，是勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小。用符號v表示。一、線速度3.單位：米每秒（m/s）對于某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度的大小是確定的。而線速度是矢量，有大小有方向，那么方向是怎樣的呢？2.公式：5.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢4.線速度是矢量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量一、線速度方向——切線方向1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長s與所用時(shí)間t的比值，是線速度的大小。用符號v表示。3.單位：米每秒（m/s）2.公式：5.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢4.線速度是矢量ABO描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量不是！因?yàn)榫€速度的方向在時(shí)刻改變,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)，線速度大小不變，方向改變。

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，線速度的大小雖然不變，但是方向卻時(shí)刻在改變?！舅伎肌縿蛩賵A周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？vAvB描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量MN【練一練】比較M、N兩點(diǎn)線速度的大?。篈BvM>vN【思考】A、B兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢如何比較？描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)弧長長度：sA=sB相同時(shí)間內(nèi)，B點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)過的角度比A點(diǎn)大，也可以說B轉(zhuǎn)動(dòng)得比A快。線速度大小：vA=vB問題2：A、B轉(zhuǎn)過的角度相同嗎？AB問題1：A、B兩點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)通過弧長相同嗎？角度：A'B'相同時(shí)間比較半徑轉(zhuǎn)過的角度來比較質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體半徑轉(zhuǎn)過的角度?與所用時(shí)間t的比值。用符號“ω”表示。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量二、角速度2.公式：3.單位：弧度每秒（rad/s）、弧度每分（rad/min）對某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，角速度是恒定的4.物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量【練一練】比較時(shí)針及分針的角速度大小時(shí)針：轉(zhuǎn)一圈2π，用時(shí)1h，即3600s，則角速度：分針：轉(zhuǎn)一圈2π，用時(shí)1min，即60s，則角速度：描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量三、周期、頻率及轉(zhuǎn)速分針轉(zhuǎn)一圈2π，用時(shí)1h秒針轉(zhuǎn)一圈2π，用時(shí)1min可以通過物體轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間來比較物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。1.周期：周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫周期。周期越短，運(yùn)動(dòng)越快。用符號“T”表示。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。單位是秒(s)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量三、周期、頻率及轉(zhuǎn)速周期性運(yùn)動(dòng)

物體每隔一段相等的時(shí)間就重復(fù)原來的運(yùn)動(dòng)，這樣的運(yùn)動(dòng)叫周期性運(yùn)動(dòng)。如：地球自轉(zhuǎn)一天（24h）；地球繞太陽公轉(zhuǎn)一年地球自轉(zhuǎn)比公轉(zhuǎn)快問題3：物體轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間越長，說明物體轉(zhuǎn)動(dòng)越慢，那如果物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)越多，說明轉(zhuǎn)動(dòng)是越快還是越慢？通過物體在單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)來比較勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量三、周期、頻率及轉(zhuǎn)速1.周期：周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫周期。周期越短，運(yùn)動(dòng)越快。用符號“T”表示。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。單位是秒(s)。2.頻率：單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)叫做頻率。頻率越高，運(yùn)動(dòng)越快。用符號“f”表示。單位是赫茲(Hz)。3.轉(zhuǎn)速：單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)叫做轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)動(dòng)越快。用符號“n”表示。單位是轉(zhuǎn)每秒(r/s)、轉(zhuǎn)每分(r/min)。如發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢就是用轉(zhuǎn)速來表示描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量三、周期、頻率及轉(zhuǎn)速的關(guān)系周期T：物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間頻率f：單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)轉(zhuǎn)速n：單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)問題4：既然線速度、角速度和周期都可以用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，那么這三個(gè)物理量之間有什么關(guān)系呢？ABO描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量四、線速度、角速度及周期的關(guān)系vv物體沿著半徑為r的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一圈：1.所用的時(shí)間是

。2.轉(zhuǎn)過的角度

。3.弧長

。T2π2πr當(dāng)r一定時(shí)，v與ω成正比；當(dāng)ω一定時(shí)，v與r成正比；當(dāng)v一定時(shí)，ω與r成反比。四、線速度、角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系書P68例題：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.因?yàn)?所以線速度v與軌道半徑r成正比。B.因?yàn)?所以線速度ω與軌道半徑r成反比。C.因?yàn)?所以線速度ω與軌道轉(zhuǎn)速n成正比。D.因?yàn)?所以線速度ω與周期T成反比。CD發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶著工作機(jī)的軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)的傳遞可以用不同的方式來實(shí)現(xiàn)，常見的是皮帶傳動(dòng)，鏈條傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。共同點(diǎn)大輪小輪邊緣上的點(diǎn)經(jīng)過相同時(shí)間，轉(zhuǎn)過的弧長相同，則線速度相同。課本P69ABc五：常見的傳動(dòng)方式及其特點(diǎn)1、共軸傳動(dòng)o1

在處理傳動(dòng)裝置中各物理量之間的關(guān)系時(shí)，關(guān)鍵是確定相同的量（線速度或角速度），然后根據(jù)描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系，確定其他各量間的關(guān)系。五：常見的傳動(dòng)方式及其特點(diǎn)3、摩擦傳動(dòng)2、皮帶傳動(dòng)書P69例題cAB五：常見的傳動(dòng)方式及其特點(diǎn)4、齒輪傳動(dòng)課堂練習(xí)【例題2】在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，保持不變的物理量是（） A.速度 B.速率 C.角速度 D.周期【例題3】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（） A.在相等的時(shí)間里通過的路程相等 B.在相等的時(shí)間里通過的弧長相等 C.在相等的時(shí)間里發(fā)生的位移相等 D.在相等的時(shí)間里運(yùn)動(dòng)半徑轉(zhuǎn)過的角度相等BCDABD五：常見的傳動(dòng)方式及其特點(diǎn)例題：如圖所示，A、B兩個(gè)齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2，