6.1圆周运动 ppt课件（含视频+素材）-（2019）新人教版高中物理高一必修第二册.rar

6.1 圆周圆周运动运动 圆周运动圆周运动 【新课导入】这些物体的运动有什么特点？这些物体的运动有什么特点？ 在在物理学物理学中，中，把质把质点的点的运动轨迹是运动轨迹是圆圆或或圆弧一部分圆弧一部分的运动的运动叫做叫做圆周圆周运动运动。一一、圆周圆周运动运动水流星地球仪圆锥摆日常生活日常生活中中还见还见过过那些圆周运动呢那些圆周运动呢？二、二、描述圆周描述圆周运动运动快慢快慢的的物理量物理量思路一思路一：比比较物体较物体在在一一段段时时间内通间内通过的过的圆弧圆弧的的长短长短思路思路二：二：比比较物体较物体在在一一段段时时间内半间内半径转径转过的过的角角度的大小度的大小圆周运动快慢的比较圆周运动快慢的比较思路三思路三：比比较较物体转物体转过过一圈一圈所用所用时时间间的的多多少少思路四思路四：比较比较物体在一段时物体在一段时间内间内 转转过的过的圈圈数数 当自行车车轮匀速转动时， A、 B 两点在相同时间内绕轴心转过的角度是一样的，但 B 点通过的弧长比 A 点通过的弧长更长，通常我们说 B 点比 A 点运动得快。 思考：B 点比 A 点运动得快?为什么？ 物理学中，将做匀速圆周运动的物体上某点通过的弧长 s 与所用时间 t 之比称为匀速圆周运动的线速度.st（1） 物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢.（3）大小： （4）单位：m / s（5）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.v =ts1、线速度 思路一：比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短（2）定义：质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t 的比值.S是是弧长并非弧长并非位移位移当当t 很很小小很很小时小时（趋近零）（趋近零），弧长弧长S 就等于物体就等于物体的位的位移，移，式式中的中的v ，就就是直是直线线运运动中动中学学过的过的瞬瞬时速度时速度。匀速圆周运匀速圆周运动动任意相等时间内任意相等时间内通过的圆弧长度通过的圆弧长度相等相等任取两段相等的时间，比较圆弧长度可见可见：尽管做匀尽管做匀速速圆周圆周运动的运动的物体物体在在各个各个时时刻刻的的线线速度大小速度大小相等相等，但但线线速度的方向是不速度的方向是不断断变化变化的的匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速运动！运动！速率不变速率不变匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？思思考考：vvvoAB（1）物理意义： 描述质点绕圆心转动的快慢（2）定义： 质点所在的半径转过的角度和所用时间 t的比值叫做角速度（3）定义式：=trad/s2.角速度 （4）单位：弧度每秒，符号为_.注意:角速度是矢量,其方向在高中学段不作要求思路二:比较物体在一段时间内半径转过的角度的大小角度和弧度的转化：角度和弧度的转化：说明说明：匀匀速速圆周圆周运动是运动是角角速度速度不不变变的运动的运动。其其中中采用弧采用弧度度制制3 3、周期周期 (1)(1)定义定义：表示表示的是的是物体物体沿沿圆周圆周运动运动一周所一周所需要的时需要的时间间 (2)单单位：位：ST=2ST=1S思路三：比较物体转过一圈所用时间的多少4 4、转转速速n=0.5r/sn=1r/s（1 1）定义）定义：表示表示的是的是物体物体在在单单位时位时间内转间内转过的过的圈数圈数（2）单）单位：位：转转/秒（秒（r/s）或或转转/分（分（r/min） 7200r/min思路四：比较物体在一段时间内转过的圈数 频频率率f f为为每每秒秒完完成成多多少少次次圆圆周周, ,次次/ /s s . .单单位位是是赫赫兹兹（H Hz z）。纪纪念念一位物理学一位物理学家赫兹家赫兹为电为电磁波磁波做出的做出的贡献贡献。 显显然然，每，每秒秒多多少圈少圈与每与每秒秒多多少次完整少次完整的的圆周圆周是一样的，是一样的，有有： n=f 。 因此，因此，5.频率频率定义定义符号符号单单位位物理物理意义意义关系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转速周期频率频率越高表明物体运转得越快！转速n越大表明物体运动得越快！转速、周期、频率 时时 钟钟问问题题探探究究体育课绕操场跑圈为什么都抢着占里道？ 钟表的时针、分针、秒针的周期 各是多少？线速度、角速度与周期的关系？小提示 ：圆周运动恰好 运动一圈时问问题题探探究究6 6、线线速度、速度、角角速度与速度与周期周期的的关系关系线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：问问题题探探究究 根据上面的公式，得出速度v与角速度成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由当当v一定一定时，时，与与r成反比成反比当当一定时一定时，v与与r成正比成正比当当r一定时一定时，v与与成正比成正比小结：1 1. .描述匀描述匀速速圆周圆周运动运动快慢快慢的的物理量物理量物理量物理量公式公式单位单位关系关系 v (线速度线速度)m / s （角速度）（角速度）rad /s T (周周 期期)T= t（一周（一周）s f（频（频 率）率）Hz n (转转 速）速）n= fr / s小小结结: :2.各物理量之间的关系例例1.一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为 4.0 m。当他的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？解析答案总结提升例例2.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是() A.线速度大的角速度一定大 B.线速度大的周期一定小 C.角速度大的半径一定小 D.角速度大的周期一定小D例3.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 150m/s某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 1：2，求： A：秒针、分针转动的角速度之比是_ B：秒针、分针尖端的线速度之比是_30：160：1(1)(1)传传动动装置线装置线速度的速度的关系关系a.皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b.齿轮传动齿轮传动线速度相等同一传动各轮边缘上线速度相同三三. .几种常见传几种常见传动动装置及其装置及其特点特点(2)同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同自行车钢条上离圆心自行车钢条上离圆心不不同远近同远近的的质质点点角角速度速度相等相等A(1)A、B的线速度?(2)B、C的角速度?(3)B比A角速度?(4)B比C线速度?对自行车三轮转对自行车三轮转动的动的描述描述ABCCBA(1)A、B的线速度相同的线速度相同(2)B、C的角速度相同的角速度相同(3)B比比A角速度大角速度大(4)C比比B线速度大线速度大对自行车三轮转动的描述对自行车三轮转动的描述:思思考考 地球地球 上的物体随着地球一起绕上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球上不同纬地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗度的物体的周期一样吗? ?角速度一样吗角速度一样吗 ? ?线速度大小一样线速度大小一样吗吗? ?ORROORRO思思考考例例4.如如图所图所示是一个玩具陀螺，示是一个玩具陀螺，a、b和和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直直于地面于地面的轴线以角速度的轴线以角速度稳定旋转时，稳定旋转时，下列表述下列表述正确的是正确的是()Aa、b和和c三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等Ba、b和和c三点的角速度相等三点的角速度相等Ca、b的角速度比的角速度比c的大的大Dc的线速度比的线速度比a、b的大的大B思考1：如如图所示，直径为图所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度的纸制圆筒，使它以角速度绕轴绕轴O匀速转动匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下下a、b两个弹孔，已知两个弹孔，已知aO、bO夹角为夹角为，求子弹的速度。，求子弹的速度。 【解析解析】子弹从子弹从a穿入圆筒到从穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒转穿出圆筒，圆筒转过的角度为过的角度为，则子弹穿过圆筒的时间为，则子弹穿过圆筒的时间为 在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹，则子弹的速度为的速度为 . 思考思考2：若把原题中的若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时在圆筒旋转不到半周时”去掉，子弹的速度又如何去掉，子弹的速度又如何?四四. .圆周圆周运动的运动的周期性问题周期性问题(n=0.1.2.3.)例5.如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，不计空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度及圆盘转动的角速度的大小.“THANKS”