高一物理《匀速圆周运动》ppt

第六章曲线运动匀速圆周运动观察在物理学中，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。一、匀速圆周运动定义：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加速曲线运动加速度方向在变化率思考两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内半径转过的角度大小比较物体转过一圈所用时间的多少比较物体在一段时间内转过的圈数二、描述圆周运动快慢的物理量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Δs和所用时间Δt的比值叫做线速度。3、大小：4、单位：m/sv=ΔtΔs5、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。Δs是弧长并非位移当Δt很小很小时（趋近零），弧长Δs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。矢量∆s描述圆周运动快慢的物理量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：4、单位：rad/s或s-1ω=ΔtΔθ矢量ΔθΔθ采用弧度制说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。描述圆周运动快慢的物理量转速周期频率定义符号单位物理意义关系物体在单位时间所转过的圈数nr/s或r/min描述物体做圆周运动的快慢物体运动一周所用的时间物体在单位时间所转过的圈数TfsHz或s-1n=f=T1思考线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为r的匀速圆周运动：v=T2πr线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：ω=T2π思考线速度与角速度的关系？设物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δs，半径转过的角度为Δθ由数学知识得Δs=rΔθv===rωΔtΔsΔtrΔθv=rω∆sΔθr例1：分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？同轴转动的物体，各点的角速度相同3、实列分析OABCD例：下图中，A、B两点及C、D两点的线速度有什么关系？通过皮带、链条、齿轮等传动的物体，边缘上各点的线速度大小相同。ABCD常见传动从动装置a、皮带传动－线速度大小相等b、齿轮传动－线速度大小相等c、自行车钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等对自行车三轮转动的描述CBA(1)A、B的线速度相同(2)B、C的角速度相同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=__________巩固练习1o1o2SPQ重要结论：①同一转盘上各点的角速度相等②同一皮带轮缘上各点的线速度相等3:3：13:1:1时钟中，秒针、分针、时针端点的周期之比为多少？角速度之比为多少？巩固练习2提示：秒针转一周60秒，即1分钟分针转一周1小时，即60分钟时针转一周12小时，即720分钟ω=T2π角速度与周期的关系：ω1:ω2:ω3=720:12:1小结1、圆周运动的概念3、匀速圆周运动的特点及性质2、描述圆周运动的几个物理量及其关系4、两个有用的结论v=T2πrω=T2πv=rωv=ΔtΔlω=ΔtΔθn=f=T1变加速曲线运动①同一转盘上各点的角速度相等②同一皮带轮缘上各点的线速度相等思考地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的线速度的大小一样吗？角速度呢？ORθR'O'ORR'θO'当V一定时，ω与r成反比当ω一定时，V与r成正比当r一定时，V与ω成正比想一想：能不能说速度Ｖ与角速度ω成正比呢？v=rωVω0Vr0rω0针对训练1-1：一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是()A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小A解析由v=ωr，可知ω一定时，v与r成正比，A正确，B错误，无关，CD错误可知ω一定时，T与rT2π由ω针对训练2—1：如图所示皮带传动装置，皮带轮O1和O2上的三点A、B和C，O1A＝O2C＝r，O2B＝2r，则皮带传动时(皮带传动时不打滑)，关于A、B、C三质点的运动情况是CBBCCBBACBBACBBAvv,ωD.ωωω,vC.vvv,ωB.ωvv,vA.v解析O1、O2两轮通过皮带传动，且皮带不打滑则O1、O2两轮边缘的线速度大小相等，即vA＝vB．因为O1AO2B，即rArB，由v=ωr可知ωAωB，B、C两点在同一个轮上，具有相同的角速度，即ωB=ωC，而rB=2rC，所以由v=ωr可知vBvC，故A正确，选项B，C、D均错误．A问题与练习1.位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度相等，都是：rad/s107.27rad/s3600243.142T2πω5-465.28m/sm/s106.4107.27ωRv6-5赤道356.43m/sm/scos40106.4107.27ωRv65北京北京-线速度是2.分针的周期1小时，即T1=1h时针周期12小时，即T2=12hω1:ω2=T2:T1=12:1分针与时针的角速度之比分针针尖与时针针尖的线速度之比=ω1r1:ω2r2=14.4:1V1：v23.（1）A、B两点线速度相等，ω与r成反比（2）AB两点角速度相等，V与r成正比（3）AB两点的半径相等，V与ω成正比4.如图，设大齿轮的半径r1，自行车上的小齿轮半径r2，自行车后轮的半径r3，需要测量r1、r2、r3321332322211rTr2πrvrωv,rωVT2πrv自行车前进的速度大小相等，所以后轮和小齿轮的角速度度相等，大齿轮和小齿轮的线速5.（1）磁盘转动的周期s1201f1T86-105.12101.05121s内读取字节数为扫描每个扇区的时间s101.0T81921t6（2）每个扇区的字节数为512个