圓周運(yùn)動-高一物理高效互動課件（人教2019）

第六章

圓周運(yùn)動第一節(jié)

圓周運(yùn)動

在游樂場乘坐摩天輪時，人隨摩天輪運(yùn)動，軌跡為圓周。我們把這類軌跡為圓周或一段圓弧的機(jī)械運(yùn)動稱為圓周運(yùn)動。

做一做：將自行車后輪架起，轉(zhuǎn)動腳踏板，注意觀察：大、小兩個齒輪邊緣上的點(diǎn)，哪個運(yùn)動得更快些？同一個齒輪上到轉(zhuǎn)軸的距離不同的點(diǎn)，哪個運(yùn)動得更快些？

你能說出判斷運(yùn)動快慢的依據(jù)嗎？思考1：鬧鐘與手表為什么會有下述快慢之爭？1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢。2、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長Δs和所用時間Δt的比值。3、大小：4、單位：m/sv

=ΔtΔs5、方向：沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。一、線速度?s?t6、勻速圓周運(yùn)動：如果物體沿著圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等的圓周運(yùn)動。v思考2：勻速圓周運(yùn)動的物體在運(yùn)動過程中線速度如何變化？勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動！速率不變是線速度大小不變的運(yùn)動！vvo5、勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的運(yùn)動。1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。

2、定義：轉(zhuǎn)過的角度Δθ與所用時間Δt的比值。3、公式：ω=ΔtΔθ4、單位：弧度/秒

rad/s或s-1二、角速度Δθ6、線速度與角速度的關(guān)系：關(guān)系式：v＝ωr。思考：1、有同學(xué)說轉(zhuǎn)動快即角速度大的物體，線速度一定大，這個同學(xué)的說法對嗎？

不對，角速度大的物體，線速度不一定大，因?yàn)榘霃讲淮_定。2、勻速圓周運(yùn)動是線速度不變的圓周運(yùn)動嗎？

勻速圓周運(yùn)動線速度的大小不變、方向時刻變化，所以勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。3、物體做圓周運(yùn)動的線速度越大，表示物體運(yùn)動的快慢如何？

線速度是物體做圓周運(yùn)動的瞬時速度，線速度越大，表示物體運(yùn)動得越快。三、周期、頻率和轉(zhuǎn)速

周期頻率轉(zhuǎn)速定義符號單位物理意義關(guān)系nr/s或r/min描述物體做圓周運(yùn)動的快慢

物體運(yùn)動一周所用的時間TsHz或s-1n=

f=T1物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)f物體在一秒內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)例1、

做勻速圓周運(yùn)動的物體，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動了100m，求該物體做圓周運(yùn)動時：線速度的大小；角速度；周期。四、物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動時各物理量之間的關(guān)系：v=T2πr1、線速度與周期的關(guān)系：2、角速度與周期的關(guān)系：ω=T2πv

=ωr3、各物理量之間關(guān)系的分析技巧當(dāng)半徑r一定時，由v＝ωr知線速度v與角速度ω成正比。當(dāng)角速度ω一定時，由v＝ωr知線速度v與半徑r成正比。當(dāng)線速度v一定時，由v＝ωr知角速度ω與半徑r成反比。例2、(多選)走時準(zhǔn)確的機(jī)械表的時針和分針做勻速圓周運(yùn)動時(

)A.分針角速度是時針角速度的12倍B.分針角速度是時針角速度的60倍C.若分針的長度是時針的2倍，分針端點(diǎn)的線速度是時針端點(diǎn)線速度的24倍D.若分針的長度是時針的2倍，分針端點(diǎn)的線速度是時針端點(diǎn)線速度的1.4倍AC五、兩類傳動模型問題1、皮帶傳動與齒輪傳動：同一傳動裝置各輪邊緣上線速度相等。2、同軸轉(zhuǎn)動輪上各點(diǎn)：角速度相等。項(xiàng)目同軸轉(zhuǎn)動模型“皮帶傳動類”模型皮帶傳動齒輪傳動摩擦傳動

例3、如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在轉(zhuǎn)動過程中，皮帶不打滑，則(

)A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小相等

解析左、右兩輪通過皮帶傳動，在皮帶不打滑的前提下，a、c兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c、d三點(diǎn)的角速度大小相等，即va＝vc，ωb＝ωc＝ωd＝ω，由v＝ωr可得vb＝ωr，vc＝2ωr，vd＝4ωr，顯然vd>vc>vb，則vd>va>vb，又va＝ωar，vb＝ωbr，則ωa>ωb，A、B、D錯誤，C正確。C六、圓周運(yùn)動的周期性和多解性

1、周期性和多解性的問題特點(diǎn)：(1)研究對象：勻速圓周運(yùn)動的多解問題含有兩個做不同運(yùn)動的物體。(2)運(yùn)動特點(diǎn)：一個物體做勻速圓周運(yùn)動，另一個物體做其他形式的運(yùn)動(如平拋運(yùn)動，勻速直線運(yùn)動等)。(3)運(yùn)動關(guān)系：由于兩物體運(yùn)動的時間相等，根據(jù)等時性建立等式求解待求物理量。

2、分析技巧(1)抓住聯(lián)系點(diǎn)：明確題中兩個物體的運(yùn)動性質(zhì)，抓住兩運(yùn)動的聯(lián)系點(diǎn)。(2)先特殊后一般：先考慮第一個周期的情況，再根據(jù)運(yùn)動的周期性，考慮多個周期時的規(guī)律。

例4、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，A、B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min(從左往右看是逆時針轉(zhuǎn)動)，子彈穿過兩盤留下兩彈