6.1圆周运动ppt课件（含素材）-（2019）新人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动.rar

第六章 圆周运动6.1圆周运动钟表一般在表面上有三根指针，仔细观察时针、分针、秒针的运动，他们有什么规律？圆周运动：运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。圆周运动为曲线运动，因此一定是变速运动。大齿轮后轮小齿轮思考：将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察三个轮子边缘上的点A、B、C，哪个点运动得更快些？并说出判断运动快慢的依据。ABC一、 线速度（v）1、定义：做圆周运动的物体，通过的弧长s和所用时间t之比，反应了物体在A点附近运动的快慢，如果t非常非常小， 就可以表示物体在A点时运动的快慢，通常把它称为线速度的大小。tsABABOO（3）定义式：（2）物理意义：线速度是描述质点沿圆弧运动快慢的物理量。（4）单位：米每秒（m/s）OAB当t趋近零时，弧长s就等于物体的位移（5）矢量性：线速度方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。匀速圆周运动速率不变线速度方向时刻发生变化vvssO匀速圆周运动是变速运动大齿轮小齿轮BAss自行车的齿轮与链条思考：大、小齿轮边缘上的A、B两点线速度大小相等，但两点做圆周运动的快慢有不同之处吗？比较：A、B两点的线速度OO（2）表达式：（3）物理意义：描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢的物理量。ABO二、角速度（）（1）定义：物体在t时间内由A运动到B，半径OA在这段时间内转过的角与所用时间t之比叫作角速度。在运算中，通常把“弧度”或“rad”略去不写，所以角速度的单位可以写为s-1（5）圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来描述即：s/r，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。弧度不是通常意义上的单位，计算时，不能将弧度带到算式中。（4）单位：弧度每秒（rad/s）（6）匀速圆周运动是角速度不变的运动由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，物体在相等时间内通过的弧长相等，所以物体在相等时间内转过的角度也相等。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。大齿轮小齿轮BA比较：A、B的角速度OO1、周期（ T ）（1）定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期。（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。周期越大，物体转动得越慢。（3）单位：秒（s） （4）标量。2、转速（ n ）（1）定义：物体转动的圈数与所用时间之比。（2）物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。转速越大，物体转动得越快。（3）单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min）（4）标量。三、周期、转速和频率匀速圆周运动：周期、转速均不变3、频率（f)周期的倒数叫频率，用f表示，单位HZ。f =T1表示一秒内转过的圈数，频率越高表明物体运转得越快。三、线速度、角速度、周期与转速的关系：设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为t，AB弧的弧长为s，AB弧对应的圆心角为。rOsOABtr注意：由vr知，r一定时，v；v一定时，1/r；一定时，vr.四、圆周运动的实例分析：1、啮合传动、摩擦传动装置：两轮同向转动两轮反向转动OOOO 各轮边缘上的点线速度大小相等v一定时，与r成反比实例1：啮合传动同向转动实例2：摩擦传动同向转动实例3：啮合传动反向转动实例4：摩擦传动反向转动OOOOOOAD2、物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等一定时， v与r成正比O2、 物体上的各点一起绕固定轴转动，各点角速度相等CBC 求解传动问题的方法(1)分清传动特点： 皮带传动(轮子边缘的线速度大小相等) 同轴转动(各点角速度相等) 齿轮传动(相接触两个轮子边缘的线速度大小相等)(2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系(3)用“通式”表达比例关系 同轴：线速度v r 皮带不打滑：角速度 1/r【例题】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4.0m。当他的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？解：当小孩的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度v/r2.0/4.0rad/s0.5rad/s他做匀速圆周运动的周期T2r/v24.0/2.0s12.6s当小孩的线速度为2.0m/s时，他做匀速圆周运动的角速度是0.5rad/s，周期是12.6s。课堂练习AC3、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径的关系是rArC2rB。若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比解析：A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等，即va:vb 1:1由vr得a:brB:rA1:2B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮上各点的角速度相同，即b:c1:1由vr得vb:vcrB:rC1:2由两式得a:b:c1:2:2由两式得va:vb:vc1:1:24、如图所示，汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长某国产汽车的车轮半径约为30 cm，当该型号的汽车在高速公路上行驶时，驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车轮的转速约为() A1 000 r/sB1 000 r/minC1 000 r/h D2 000 r/sB解析：汽车匀速行驶，t时间内路程xvt，车轮t时间内转过的圈数Nnt，车轮上某点转动的路程xN2R，汽车在公路上行驶不打滑，故xx，联立解得vtnt2R，有故选B.5、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿大小相同，主动轮的齿数z124，从动轮的齿数z28，当主动轮以角速度逆时针转动时，从动轮的转动情况是() A顺时针转动，周期为2/3B逆时针转动，周期为2/3C顺时针转动，周期为6/D逆时针转动，周期为6/ A6、转笔是一项深受广大学生喜爱的休闲活动，如图所示，长为L的笔绕笔杆上的O点做圆周运动，当笔尖的速度为v1时，笔帽的速度为v2，则转轴O到笔帽的距离为()D 五、匀速圆周运动的多解问题 匀速圆周运动具有周期性，使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这就要求我们在确定做匀速圆周运动物体的运动时间时，必须把各种可能都考虑进去C