勻速圓周運(yùn)動(dòng)課件4-滬科版

勻速圓周運(yùn)動(dòng)A、圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述B、角速度與線速度的關(guān)系C、向心力和向心加速度D、天體運(yùn)動(dòng)萬有引力勻速圓周運(yùn)動(dòng)A、圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述B、角速度與線速度的關(guān)系C討論：在我們生活中有哪些是圓周運(yùn)動(dòng)？討論：在我們生活中有哪些是圓周運(yùn)動(dòng)？旋轉(zhuǎn)木馬云霄飛車圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)木馬云霄飛車圓周運(yùn)動(dòng)通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。A、那么，圓周運(yùn)動(dòng)快慢用什么描述呢？a線速度b角速度c周期、*頻率、轉(zhuǎn)速通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。A、那么，圓周運(yùn)動(dòng)快慢用什么描述呢？a線速度b角速度c周期、*頻率、轉(zhuǎn)速通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么(1)線速度的物理意義及定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)；(2)線速度的定義式；(3)線速度的方向；(4)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”同勻速直線運(yùn)動(dòng)的“勻速”一樣嗎?線速度(1)線速度的物理意義及定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)；線速度物理意義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長度Δl與所用時(shí)間Δt之比就是質(zhì)點(diǎn)的線速度的大小。定義式：方向：質(zhì)點(diǎn)所在圓周某位置的切線方向線速度物理意義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長度Δl與所用時(shí)間Δt之比就線速度“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變。是大小方向都不變，二者并不相同。結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)．線速度“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速CD角速度雖然都在一個(gè)盤上，但線速度大小不同，那他們有什么共同點(diǎn)呢？轉(zhuǎn)盤上的質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，誰的線速度大？沒錯(cuò)，角速度相同。那什么是角速度呢？CD角速度雖然都在一個(gè)盤上，但線速度大小不同，那他們有什么共角速度定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度Φ和所用時(shí)間t的比值。CD物理意義：質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢定義式：ω=Φ/t角速度的單位為rad/s（弧度/秒）角速度定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度Φ和所用角速度分析：點(diǎn)A、B的速度大小討論：在地球和月亮的對話中，月亮說地球一年才繞太陽轉(zhuǎn)一圈，而月亮28d就繞地球轉(zhuǎn)了一圈，因此，月亮比太陽轉(zhuǎn)得快，這個(gè)說法有沒有道理？角速度分析：點(diǎn)A、B的速度大小討論：在地球和月亮的對話中，月B、線速度與角速度之間的關(guān)系例題：地球半徑6400km，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度是多少？線速度是多少？解答：地球自轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)過的弧度為2π，所用時(shí)間為24h，由角速度和線速度公式可得

B、線速度與角速度之間的關(guān)系例題：地球半徑6400km，地球線速度與角速度的關(guān)系由上題可知：1、半徑一定，線速度與角速度成正比2、角速度一定，線速度與半徑成正比3、線速度一定，角速度與半徑成反比線速度與角速度的關(guān)系由上題可知：1、半徑一定，線速度與角速度周期定義：質(zhì)點(diǎn)做語速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，用T表示。顯然，周期越短，質(zhì)點(diǎn)繞圓周的運(yùn)動(dòng)越快。周期與線速度角速度關(guān)系：T=2π/ωT=2πr/v提問：鐘表指針周期各是多少？周期定義：質(zhì)點(diǎn)做語速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，用*頻率定義：在1秒內(nèi)（單位時(shí)間）完成運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)，用f表示。倒數(shù)關(guān)系：f=1/T小常識：頻率的使用很廣泛：CPU的處理、電臺、手機(jī)信號、空調(diào)等都會用到的名詞，當(dāng)然，頻率越大運(yùn)行越快。頻率計(jì)*頻率定義：在1秒內(nèi)（單位時(shí)間）完成運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)，用f表示。倒轉(zhuǎn)速定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)，就是轉(zhuǎn)速，用符號n表示。轉(zhuǎn)數(shù)在技術(shù)上用的較多，常以每分的轉(zhuǎn)動(dòng)周期（r/min）做單位。轉(zhuǎn)速與線速度、角速度、周期的關(guān)系：n=v/(2πr)n=ω/(2π)n=1/T轉(zhuǎn)速定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)，就是轉(zhuǎn)速，用符轉(zhuǎn)速小知識：轉(zhuǎn)速-特點(diǎn)硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來表示，單位表示為RPM，RPM是RevolutionsPerminute的縮寫，是轉(zhuǎn)/每分鐘。RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問時(shí)間就越短，硬盤的整體性能也就越好。硬盤的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方，轉(zhuǎn)速越快，則等待時(shí)間也就越短。因此轉(zhuǎn)速在很大程度上決定了硬盤的速度。

家用的普通硬盤的轉(zhuǎn)速一般有5400rpm、7200rpm幾種，高轉(zhuǎn)速硬盤也是現(xiàn)在臺式機(jī)用戶的首選；而對于筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經(jīng)有公司發(fā)布了7200rpm的筆記本硬盤，但在市場中還較為少見；服務(wù)器用戶對硬盤性能要求最高，服務(wù)器中使用的SCSI硬盤轉(zhuǎn)速基本都采用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產(chǎn)品很多。

轉(zhuǎn)速小知識：轉(zhuǎn)速-特點(diǎn)小結(jié)：物理量公式方向1線速度（v）v=2πr/Tv=ωr沿圓弧相切方向2角速度（ω）ω=2π/Tω=r/v有3周期（T）T=2π/ωT=2πr/v標(biāo)量4轉(zhuǎn)速（n）n=1/T標(biāo)量小結(jié)：物理量公式方向1線速度（v）v=2πr/T沿圓弧相切方例題1在半徑為15m的圓形雜技場進(jìn)行馬術(shù)表演時(shí)，馬沿著場地邊緣奔跑，把馬的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，馬的線速度是8m/s，求馬的運(yùn)動(dòng)周期、轉(zhuǎn)速和角速度。例題1在半徑為15m的圓形雜技場進(jìn)行馬術(shù)表演時(shí)，馬沿著場地邊解：沿砂輪切線方向飛行。例題2砂輪機(jī)在磨削金屬時(shí)，砂輪和金屬的碎屑因高溫而形成火星，你注意到火星沿什么方向飛行？如果砂輪的半徑是10cm，轉(zhuǎn)速是1080r/min，火星剛飛出時(shí)的速度是多少？砂輪上半徑為5cm處的角速度是多少？解：沿砂輪切線方向飛行。例題2砂輪機(jī)在磨削金屬時(shí)，砂輪和金屬例題3

如圖，一個(gè)大輪A通過皮帶帶動(dòng)小輪B一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪B與大輪C為同軸的輪軸。假設(shè)皮帶和A輪、B輪之間沒有滑動(dòng)，且RA=RC=3RB=3R.a、b、c分別為A、B、C三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，C輪上的d點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸距離為Rd=2R，e離轉(zhuǎn)軸O的距離Re=1.5R. 求a、b、c、d、e五點(diǎn)的（1）線速度之比；（2）角速度之比例題3如圖，一個(gè)大輪A通過皮帶帶動(dòng)小輪B一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪B與解(1)由va:ve=(ωA3R)(ωA*1.5R)=2:1 vb:vc:vd=(ωB*R):(ωB*3R):(ωB*2R)=1:3:2

因va=vb,即va:vb=1:1 va:vb:vc:vd:ve=2:2:6:4:1 (2)由va=vb可得ωA*3R=ωB*R，

即ωA:ωB=1:3=ωa:ωb,

又ωa=ωe=ωA,又因ωb=ωc=ωd=ωB,

可得ωa:ωb:ωc:ωd:ωe=1:3:3:3:1例題3解(1)由va:ve=(ωA3R)(ωA*1.5R)=2:1總結(jié)

一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量

1．線速度

(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長與所用時(shí)間的比值

(2)公式：v=△l/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)

2．角速度

(1)定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的半徑掃過的角度與所用時(shí)間的比值

(2)公式：ω＝△θ/△t．

(3)單位：rad／s3．轉(zhuǎn)速和周期

二、線速度，角速度、周期間的關(guān)系

v=rω=2πr／Tω=2π／T總結(jié)一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量作業(yè)：1、復(fù)習(xí)線速度、角速度和周期轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系2、試卷一、二、三/2，33、預(yù)習(xí)向心力、向心加速度和天體運(yùn)動(dòng)作業(yè)：1、復(fù)習(xí)線速度、角速度和周期轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了一對翅膀。一個(gè)人的價(jià)值在于他的才華，而不在他的衣飾。生活就像海洋，只有意志堅(jiān)強(qiáng)的人，才能到達(dá)彼岸。讀一切好的書，就是和許多高尚的人說話。最聰明的人是最不愿浪費(fèi)時(shí)間的人。有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添了一對翅膀。勻速圓周運(yùn)動(dòng)A、圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述B、角速度與線速度的關(guān)系C、向心力和向心加速度D、天體運(yùn)動(dòng)萬有引力勻速圓周運(yùn)動(dòng)A、圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述B、角速度與線速度的關(guān)系C討論：在我們生活中有哪些是圓周運(yùn)動(dòng)？討論：在我們生活中有哪些是圓周運(yùn)動(dòng)？旋轉(zhuǎn)木馬云霄飛車圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)木馬云霄飛車圓周運(yùn)動(dòng)通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。A、那么，圓周運(yùn)動(dòng)快慢用什么描述呢？a線速度b角速度c周期、*頻率、轉(zhuǎn)速通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。A、那么，圓周運(yùn)動(dòng)快慢用什么描述呢？a線速度b角速度c周期、*頻率、轉(zhuǎn)速通過生活實(shí)例，得出圓周運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，那么(1)線速度的物理意義及定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)；(2)線速度的定義式；(3)線速度的方向；(4)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”同勻速直線運(yùn)動(dòng)的“勻速”一樣嗎?線速度(1)線速度的物理意義及定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)；線速度物理意義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長度Δl與所用時(shí)間Δt之比就是質(zhì)點(diǎn)的線速度的大小。定義式：方向：質(zhì)點(diǎn)所在圓周某位置的切線方向線速度物理意義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的圓弧長度Δl與所用時(shí)間Δt之比就線速度“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變。是大小方向都不變，二者并不相同。結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)．線速度“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速CD角速度雖然都在一個(gè)盤上，但線速度大小不同，那他們有什么共同點(diǎn)呢？轉(zhuǎn)盤上的質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，誰的線速度大？沒錯(cuò)，角速度相同。那什么是角速度呢？CD角速度雖然都在一個(gè)盤上，但線速度大小不同，那他們有什么共角速度定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度Φ和所用時(shí)間t的比值。CD物理意義：質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢定義式：ω=Φ/t角速度的單位為rad/s（弧度/秒）角速度定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度Φ和所用角速度分析：點(diǎn)A、B的速度大小討論：在地球和月亮的對話中，月亮說地球一年才繞太陽轉(zhuǎn)一圈，而月亮28d就繞地球轉(zhuǎn)了一圈，因此，月亮比太陽轉(zhuǎn)得快，這個(gè)說法有沒有道理？角速度分析：點(diǎn)A、B的速度大小討論：在地球和月亮的對話中，月B、線速度與角速度之間的關(guān)系例題：地球半徑6400km，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度是多少？線速度是多少？解答：地球自轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)過的弧度為2π，所用時(shí)間為24h，由角速度和線速度公式可得

B、線速度與角速度之間的關(guān)系例題：地球半徑6400km，地球線速度與角速度的關(guān)系由上題可知：1、半徑一定，線速度與角速度成正比2、角速度一定，線速度與半徑成正比3、線速度一定，角速度與半徑成反比線速度與角速度的關(guān)系由上題可知：1、半徑一定，線速度與角速度周期定義：質(zhì)點(diǎn)做語速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，用T表示。顯然，周期越短，質(zhì)點(diǎn)繞圓周的運(yùn)動(dòng)越快。周期與線速度角速度關(guān)系：T=2π/ωT=2πr/v提問：鐘表指針周期各是多少？周期定義：質(zhì)點(diǎn)做語速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，用*頻率定義：在1秒內(nèi)（單位時(shí)間）完成運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)，用f表示。倒數(shù)關(guān)系：f=1/T小常識：頻率的使用很廣泛：CPU的處理、電臺、手機(jī)信號、空調(diào)等都會用到的名詞，當(dāng)然，頻率越大運(yùn)行越快。頻率計(jì)*頻率定義：在1秒內(nèi)（單位時(shí)間）完成運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)，用f表示。倒轉(zhuǎn)速定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)，就是轉(zhuǎn)速，用符號n表示。轉(zhuǎn)數(shù)在技術(shù)上用的較多，常以每分的轉(zhuǎn)動(dòng)周期（r/min）做單位。轉(zhuǎn)速與線速度、角速度、周期的關(guān)系：n=v/(2πr)n=ω/(2π)n=1/T轉(zhuǎn)速定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)，就是轉(zhuǎn)速，用符轉(zhuǎn)速小知識：轉(zhuǎn)速-特點(diǎn)硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來表示，單位表示為RPM，RPM是RevolutionsPerminute的縮寫，是轉(zhuǎn)/每分鐘。RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問時(shí)間就越短，硬盤的整體性能也就越好。硬盤的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方，轉(zhuǎn)速越快，則等待時(shí)間也就越短。因此轉(zhuǎn)速在很大程度上決定了硬盤的速度。

家用的普通硬盤的轉(zhuǎn)速一般有5400rpm、7200rpm幾種，高轉(zhuǎn)速硬盤也是現(xiàn)在臺式機(jī)用戶的首選；而對于筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經(jīng)有公司發(fā)布了7200rpm的筆記本硬盤，但在市場中還較為少見；服務(wù)器用戶對硬盤性能要求最高，服務(wù)器中使用的SCSI硬盤轉(zhuǎn)速基本都采用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產(chǎn)品很多。

轉(zhuǎn)速小知識：轉(zhuǎn)速-特點(diǎn)小結(jié)：物理量公式方向1線速度（v）v=2πr/Tv=ωr沿圓弧相切方向2角速度（ω）ω=2π/Tω=r/v有3周期（T）T=2π/ωT=2πr/v標(biāo)量4轉(zhuǎn)速（n）n=1/T標(biāo)量小結(jié)：物理量公式方向1線速度（v）v=2πr/T沿圓弧相切方例題1在半徑為15m的圓形雜技場進(jìn)行馬術(shù)表演時(shí)，馬沿著場地邊緣奔跑，把馬的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，馬的線速度是8m/s，求馬的運(yùn)動(dòng)周期、轉(zhuǎn)速和角速度。例題1在半徑為15m的圓形雜技場進(jìn)行馬術(shù)表演時(shí)，馬沿著場地邊解：沿砂輪切線方向飛行。例題2砂輪機(jī)在磨削金屬時(shí)，砂輪和金屬的碎屑因高溫而形成火星，你注意到火星沿什么方向飛行？如果砂輪的半徑是10cm，轉(zhuǎn)速是1080r/min，火星剛飛出時(shí)的速度是多少？砂輪上半徑為5cm處的角速度是多少？解：沿砂輪切線方向飛行。例題2砂輪機(jī)在磨削金屬時(shí)，砂輪和金屬例題3

如圖，一個(gè)大輪A通過皮帶帶動(dòng)小輪B一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪B與大輪C為同軸的輪軸。假設(shè)皮帶和A輪、B輪之間沒有滑動(dòng)，且RA=RC=3RB=3R.a、b、c分別為A、B、C三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，C輪上的d點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸距離為Rd=2R，e離轉(zhuǎn)軸O的距離Re=1.5R. 求a、b、c、d、e五點(diǎn)的（1）線速度之比；（2）角速度之比例題3如圖，一個(gè)大輪A通過皮帶帶動(dòng)小輪B一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪B與解(1)由va:ve=(ωA3R)(ωA*1.5R)=2:1 vb:vc:vd=(ωB*R):(ωB*3R):(ωB*