高一物理勻速圓周運動

一、

勻速圓周運動定義：物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。勻速圓周運動中的“勻速”指速度不變嗎？注意：勻速圓周運動是一種變加速曲線運動加速度方向在變化率第一頁第二頁，共24頁。思考兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧的長短比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)第二頁第三頁，共24頁。二、

描述圓周運動快慢的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。2、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長Δs和所用時間Δt

的比值叫做線速度。3、大?。?.線速度4、單位：m/sv

=ΔtΔs5、方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。Δs是弧長并非位移當Δt很小很小時（趨近零），弧長Δs就等于物體的位移，式中的v，就是直線運動中學過的瞬時速度。矢量?s第三頁第四頁，共24頁。描述圓周運動快慢的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。

2、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度。3、大?。?.角速度4、單位：rad/s或s-1ω=ΔtΔθ矢量ΔθΔθ采用弧度制說明：勻速圓周運動是角速度不變的運動。第四頁第五頁，共24頁。描述圓周運動快慢的物理量轉(zhuǎn)速周期頻率定義符號單位物理意義關(guān)系物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)nr/s或r/min描述物體做圓周運動的快慢

物體運動一周所用的時間物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)TfsHz或s-1n=

f=T1第五頁第六頁，共24頁。思考線速度、角速度與周期的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運動：v=T2πr線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：ω=T2π第六頁第七頁，共24頁。思考線速度與角速度的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運動，在Δt內(nèi)通過的弧長為Δs，半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ由數(shù)學知識得Δs=rΔθv

===rωΔtΔsΔtrΔθv

=rω?sΔθr第七頁第八頁，共24頁。例1：分析下列情況下，輪上各點的角速度有什么關(guān)系？

同軸轉(zhuǎn)動的物體，各點的角速度相同

3、實列分析

OABCD第八頁第九頁，共24頁。例：下圖中，A、B兩點及C、D兩點的線速度有什么關(guān)系？通過皮帶、鏈條、齒輪等傳動的物體，邊緣上各點的線速度大小相同。ABCD第九頁第十頁，共24頁。常見傳動從動裝置a、皮帶傳動－線速度大小相等b、齒輪傳動－線速度大小相等c、自行車鋼條上離圓心不同遠近的質(zhì)點－角速度相等第十頁第十一頁，共24頁。對自行車三輪轉(zhuǎn)動的描述CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同第十一頁第十二頁，共24頁。一個大輪通過皮帶帶動小輪轉(zhuǎn)動，皮帶和兩輪之間無滑動，大輪半徑是小輪半徑的3倍，大輪上一點S離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的1/3，大輪邊緣上一點P,小輪邊緣上一點Q，則vQ:vP:vS=________

ωQ:ωP:ωS=__________

鞏固練習1o1o2SPQ重要結(jié)論：①同一轉(zhuǎn)盤上各點的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點的線速度相等3:3：13:1:1第十二頁第十三頁，共24頁。時鐘中，秒針、分針、時針端點的周期之比為多少？角速度之比為多少？鞏固練習2提示：秒針轉(zhuǎn)一周60秒，即1分鐘分針轉(zhuǎn)一周1小時，即60分鐘時針轉(zhuǎn)一周12小時，即720分鐘ω=T2π角速度與周期的關(guān)系：ω1:ω2:ω3=720:12:1第十三頁第十四頁，共24頁。小結(jié)1、圓周運動的概念3、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)2、描述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系4、兩個有用的結(jié)論v=T2πrω=T2πv

=rωv

=ΔtΔlω=ΔtΔθn=

f=T1變加速曲線運動①同一轉(zhuǎn)盤上各點的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點的線速度相等第十四頁第十五頁，共24頁。思考地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的線速度的大小一樣嗎？角速度呢？ORθR'O'ORR'θO'第十五頁第十六頁，共24頁。當V一定時，ω與r成反比當ω一定時，V與r成正比當r一定時，V與ω成正比想一想：能不能說速度Ｖ與角速度ω成正比呢？v

=rωVω0Vr0rω0第十六頁第十七頁，共24頁。針對訓練1-1：一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是()A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小A解析由v=ωr，可知ω一定時，v與r成正比，A正確，B錯誤，第十七頁第十八頁，共24頁。針對訓練2—1：如圖所示皮帶傳動裝置，皮帶輪O1和O2上的三點A、B和C，O1A＝O2C＝r，O2B＝2r，則皮帶傳動時(皮帶傳動時不打滑)，關(guān)于A、B、C三質(zhì)點的運動情況是解析O1、O2兩輪通過皮帶傳動，且皮帶不打滑則O1、O2兩輪邊緣的線速度大小相等，即vA＝vB．因為O1A<O2B，即rA<rB，由v=ωr可知ωA>ωB，B、C兩點在同一個輪上，具有相同的角速度，即ωB=ωC

，而rB=2rC，所以由v=ω

r可知vB>vC，故A正確，選項B，C、D均錯誤．A第十八頁第十九頁，共24頁。問題與練習1.位于赤道和位于北京的兩個物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的角速度相等，都是：線速度是第十九頁第二十頁，共24頁。2.分針的周期1小時，即T1=1h時針周期12小時，即T2=12hω1:ω2=T2:T1=12:1分針與時針的角速度之比分針針尖與時針針尖的線速度之比=ω1r1:ω2r2=14.4:1V1：v2第二十頁第二十一頁，共24頁。3.（1）A、B兩點線速度相等，ω與r成反比（2）AB兩點