搜索
这些物体的运动轨迹有什么特点？在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。5.4圆周运动第五章曲线运动一、定义：质点轨迹是圆周的运动叫圆周运动。怎样描述圆周运动的快慢？思考与讨论1自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？后轮小齿轮大齿轮匀速圆周运动比较快慢猜想一下:你可以提供那些方法?猜想1：通过确定质点单位时间通过的弧长，来比较质点运动的快慢；猜想2：通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢；猜想3：通过确定质点运动一周所需的时间长短，来比较质点运动的快慢。猜想一下:你可以提供哪些方法?二、描述圆周运动快慢的的物理量1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2、定义：质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。3、大小：4、单位：m/sv=ΔtΔl5、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。Δl是弧长并非位移当Δt很小很小时（趋近零），弧长Δl就等于物体的位移，式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度。∆l6.匀速圆周运动——物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？注意：“匀速”圆周运动是一种变速曲线运动速度方向时刻在变化率v可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的匀速圆周运动是变速运动！速率不变是线速度大小不变的运动！vvo二、描述圆周运动快慢的的物理量1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。2、定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。3、大小：ω=ΔtΔθΔθ思考：角速度的单位是什么样的？角度制和弧度制2、弧度制：lABroθ1、角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度（rad）.Rl==半径弧长q弧度度半径弧长运动一周23602RR2===练习：1800对应多少弧度？900对应多少弧度？3、角速度的单位:弧度/秒rad/s2说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。三、周期和频率1）周期（T）：匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。单位：秒（s）2）频率（f）：单位时间内完成匀速圆周运动的圈数单位：赫兹（Hz）或s-13）二者关系：T=1/f或T·f=14）转速（n）：单位时间内转过的圈数单位：转/秒（r/s）——同频率二、描述圆周运动快慢的的物理量三、描述圆周运动各物理量的关系（1）线速度和角速度的关系vr=（2）线速度与周期、频率的关系2rvT=2rf=（3）角速度与周期、频率的关系2T=2f=wrvTwTrv===22理解讨论：1）r一定，v与ω成正比2）v一定，ω与r成反比3）ω一定，v与r成正比四、常见传动和同轴转动装置a、皮带传动b、齿轮传动c、转盘上离圆轴心远近不同的质点（传动）（同轴转动）结论：1、同轴转动的整体角速度相等2、皮带（或齿轮）传动的是两轮边缘的点线速度大小相等技巧:1、注意抓住相等的量2、再运用Ｖ＝ωｒ找联系1.一个大轮通过皮带带动小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的3倍,大轮上一点S离转轴O1的距离是大轮半径的1/3,大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vQ:vP:vS=ωQ:ωP:ωS=o1o2SPQo1o2SPQVP=VQ，ωp=ωS抓住特征：应用V=ωr31pPSsrVVr==13QPQPrr==vQ:vP:vS=3:3:1ωQ:ωP:ωS=3:1:12、地球半径R=6.4×106m，地球赤道上的物体随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？补充:地球上何处与ωA相同？何处与vA大小相等？随着纬度的增加，也就是A、B两点v、ω如何变化？cosrRq=注意：另外补充3.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。va∶vb∶vc∶vd=2∶1∶2∶4ωa∶ωb∶ωc∶ωd=2∶1∶1∶14.钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_______若秒针长0．2m，则它的针尖的线速度是_______1:12:720/150ms5、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：（）A、相等的时间里通过的路程相等B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、相等的时间里转过的角度相等E、相等的时间里平均速度相同ABD欢迎指正！谢谢！