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1、第第4 4章章 匀速匀速圆周运周运动1匀速圆周运动快慢的描述 在物理学中，把质点的在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。仔细观察图片中质点的运动轨迹有什么仔细观察图片中质点的运动轨迹有什么共同点共同点？一、圆周运动一、圆周运动日常生活中你还见过哪些圆周运动呢？日常生活中你还见过哪些圆周运动呢？描述圆周运动快慢的物理量描述圆周运动快慢的物理量大齿轮大齿轮小齿轮小齿轮后轮后轮自行车的大齿轮、小齿轮、后轮中的质点都在做自行车的大齿轮、小齿轮、后轮中的质点都在做圆周运动圆周运动.那些点运动的更快些？那些点运动的更快些？问题探究问
2、题探究二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量猜想一：猜想一：比比较物体在一较物体在一段时间内通段时间内通过的过的圆弧的圆弧的长短长短猜想二：猜想二：比比较物体在一较物体在一段时间内半段时间内半径径转过的角转过的角度度圆周运动快慢的比较猜想一：猜想一：比较物体在一段时间内通过的比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短圆弧的长短概念：质点做圆周运动通过的弧长概念：质点做圆周运动通过的弧长SS和所用时间和所用时间 t 的比值的比值. .1、线速度（4 4）单位：）单位：二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量定义式：定义式：vS是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 很小很
3、小时（趋近很小很小时（趋近零），弧长零），弧长S 就等于物就等于物体的位移，式中的体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过就是直线运动中学过的瞬时速度。的瞬时速度。（3）方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上）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该点的切线方向匀速圆周运动匀速圆周运动任意相等时间内通任意相等时间内通过的圆弧长度相等过的圆弧长度相等任取两段相等的时间，比较圆弧长度二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量v可见：尽管做匀速圆周运动可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度的物体在各个时刻的线速度大小相等，但大小相等，但线速度的方向线速度的方
4、向是不断变化的是不断变化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vvo二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？问题探究问题探究猜想二、猜想二、比较物体在一段时间内半径转过的角度比较物体在一段时间内半径转过的角度2 2、角速度、角速度 （1）定义：质点所在的半径转过的角度和所用时间t的比值（2）定义式：（3）单位：说明：匀速圆周运动是角速度说明：匀速圆周运动是角速度不变不变的运动。的运动。二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量采用采用弧度制弧度制 定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系物体在单
5、位物体在单位时间内所转时间内所转动的次数动的次数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体周期性运物体周期性运动重复一次所动重复一次所用的时间用的时间物体在单位物体在单位时间内运动时间内运动重复的次数重复的次数TfsHz或或s-1n = = f = =T1转速转速周期周期频率频率频率越高表明物体运转得越快！频率越高表明物体运转得越快！转速转速n越大表明物体运动得越快！越大表明物体运动得越快！二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量问题探究问题探究体育课绕操场跑圈为什么都抢着站里道？ 钟表的
6、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 运动一圈时二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量问题探究问题探究二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量问题探究问题探究根据上面的公式，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一定时，一定时，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1）传动装置线速度的关系传动装置线速度的关系a、皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b、齿轮传动线速度相等同一同一传动各各轮边缘上上线速度相同速度相同两个重要的两个重要的
7、结论ABC2）同一同一轮上各点的角速度关系上各点的角速度关系同一同一轮上各点的角速度相同上各点的角速度相同例题例题例例1、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（确的是（ ） A.A.相等的时间里通过的路程相等相等的时间里通过的路程相等B.B.相等的时间里通过的弧长相等相等的时间里通过的弧长相等C.C.相等的时间里发生的位移相同相等的时间里发生的位移相同D.D.相等的时间里转过的角度相等相等的时间里转过的角度相等E.E.相等的时间里平均速度相同相等的时间里平均速度相同ABDABD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
8、，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例题例题D例例3、如图所示是一个玩具陀螺，如图所示是一个玩具陀螺，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。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的稳定旋转时，下列表述正确的 ()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例题例题描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢
9、的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/s:m/s线速度是矢量，它既有大小，也有方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3、转速：转速：n n单位：转单位：转/ /秒秒 (r/s) (r/s) 或或 转转/ /分分 (r/min)(r/min) 周期周期: : T 单位:s 频率频率: : f 单位：Hz或s-14、线速度、角速度与周期的关系线速度、角速度与周期的关系课堂小结课堂小结课后作业课后作业1、完成、完成课后作后作业习题。2、完成、完成创新新设计相关相关练习。月月亮亮绕绕地地球球做做圆圆周周运运动动. .地地球球绕绕太太阳阳做做圆圆周周运运动动. .如如图图1 1
10、所所示示关关于各自运动的快慢，地球和月亮的于各自运动的快慢，地球和月亮的“对话对话”：地地球球说说：你你怎怎么么走走得得这这么么慢慢？我我绕绕太太阳阳运运动动1 1 s s要要走走29.79 29.79 kmkm，你绕我运动，你绕我运动1 s1 s才走才走1.02 km.1.02 km.答案图1月亮说：不能这样说吧！你一年才绕太阳转一圈，月亮说：不能这样说吧！你一年才绕太阳转一圈，我我27.327.3天就能绕你转一圈，到底谁转得慢？天就能绕你转一圈，到底谁转得慢？请问：地球说得对，还是月亮说得对？请问：地球说得对，还是月亮说得对？深度思考深度思考答答案案地地球球和和月月亮亮说说的的均均是是片片面面的的，它它们们选选择择描描述述匀匀速速圆圆周周运运动动快快慢慢的的标标准准不不同同. .严严格格来来说说地地球球绕绕太太阳阳运运动动的的线线速速度度比比月月亮亮绕绕地地球球运运动动的的线线速速度度大大，而而月月亮绕地球转动的角速度比地球绕太阳转动的角速度大亮绕地球转动的角速度比地球绕太阳转动的角速度大. .
