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1、第四章第四章 周期运动周期运动A A 匀速圆周运动匀速圆周运动2014.2.172014.2.17生生活活中中的的圆圆周周运运动动一、圆周运动的概念一、圆周运动的概念圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性一一 认识圆周运动认识圆周运动圆周运动圆周运动:如果如果质点质点的运动轨迹是的运动轨迹是圆或圆弧的一部分圆或圆弧的一部分，那么这一质点的运动就叫做圆周运动。那么这一质点的运动就叫做圆周运动。受到受到向心力向心力的作用的作用质点做圆周运动的条件：质点做圆周运动的条件： 定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时
2、间里通过的定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度圆弧长度圆弧长度圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。二 匀速圆周运动4、物理意义：描述质点沿圆周、物理意义：描述质点沿圆周(切线方向切线方向)运动的快慢运动的快慢。1、定义：质点通过的弧长、定义：质点通过的弧长 s和所用时间和所用时间 t 的比值的比值2、大小：、大小：v = t s3、方向：沿圆周上该点的切线方向。、方向：沿圆周上该点的切线方向。s三 描述匀速圆周运动的物理量（
3、一） 线速度 大家谈：月球和地球谁跑的快地球说：“你怎么运动得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79 km，你绕我运动1s才走1.02km”月球说：“你可别这么说！你要用一年时间才绕一个圈子，我28天就走了一圈，到底谁运动得慢？”4、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 1、定义：质点所在的半径转过圆心角、定义：质点所在的半径转过圆心角和所和所用时间用时间t t的比值叫做角速度。的比值叫做角速度。2、大小：、大小：3、单位：、单位：rad/s= t 说明：匀速圆周运动是说明：匀速圆周运动是角速度不变角速度不变的运动。的运动。（二） 角速度方向方向 ？1、做
4、匀速圆周运动的物体，线速度、做匀速圆周运动的物体，线速度不变，不变， 时刻在变，线速度是时刻在变，线速度是 (恒量或变量恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速圆周运动的性质是 , 大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动小试身手小试身手（三）周期（三）周期（T ） 匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。（四）频率（四）频率（f ） 单位时间内转过的圈数。单位时间内转过的圈数。关系：关系：（五）转速（五）转速（n）周期周期 频率频率 转速转速 四、线速度、角速度、周期的关系四、线速度、角速度、周期的关系 设某一物体沿半径为设某一物体沿半径为r的圆周做
5、匀速圆周运动，用的圆周做匀速圆周运动，用v表表示线速度，用示线速度，用表示角速度，表示角速度，T表示周期，则：表示周期，则：vv与与T的关系：的关系：v与与T的关系：的关系：vv与与的关系：的关系：线速度与角速度的关系？线速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r的匀速圆周运动，在的匀速圆周运动，在t内通过内通过的弧长为的弧长为s ，半径转过的角度为，半径转过的角度为由数学知识得由数学知识得s = rv = = = r t s trv = rsr1 1 钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_若秒针长若秒针长0.2m0.2m，则它的针尖的线速度是，
6、则它的针尖的线速度是_ _ 某钟表上秒针、分针的长度比为某钟表上秒针、分针的长度比为 d d1 1 ：d d2 2 1 1：2 2，求：，求： A A：秒针、分针转动的角速：秒针、分针转动的角速度之比是度之比是_ B B：秒针、分针尖端的线速：秒针、分针尖端的线速度之比是度之比是_例题2 2 自行车车轮每分钟转自行车车轮每分钟转120120周周, ,车轮半径为车轮半径为35cm,35cm,则自行车前进的速度多大则自行车前进的速度多大? ?3 3 一电动机铭牌上标明其转子转速为一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,1440r/min,则可知转子匀速转动时则可知转子匀速转动时, ,周期
7、为周期为_s,_s,角速度角速度_课后思考课后思考 某人在地球上北纬某人在地球上北纬3030度的某地，求（度的某地，求（1 1）它随地球自）它随地球自转的线速度与角速度。（转的线速度与角速度。（2 2）它随地球公转的线速度与角）它随地球公转的线速度与角速度。（速度。（R R地地=6400 km=6400 km，日地距离为，日地距离为r=1.5*10r=1.5*108 8kmkm） B B 角速度与线速度的关系角速度与线速度的关系2014.2.182014.2.18在什么条件下线速度v跟r成正比， 在什么条件下角速度与r成反比?讨论：讨论： 在角速度相等时在角速度相等时, ,线线速度与半径成正比
8、速度与半径成正比. .ABC 在线速度相等时在线速度相等时, ,角角速度与半径成反比速度与半径成反比. .1 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 两个重要的结论两个重要的结论 同一传动各轮边缘上线速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同b、链条传动链条传动ABC 同一传动各轮边缘上线速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同c 齿轮齿轮传动传动ABC2）同轴各点的角速度关系同轴各点的角速度关系 同轴各点的角速度相同同轴各点的角速度相同例例1 1如如图图所所示示的的传传动动装装置置中中，B B、C C 两两轮轮固固定定在在一一起起绕绕同同一一轴轴转转动动，A A、B B 两两
9、轮轮用用皮皮带带传传动动，三三轮轮半半径径关关系系是是r rA Ar rC C2 2r rB B . .若若皮皮带带不不打打滑滑，求求A A、B B、C C 轮轮边边缘缘的的a a、b b、c c三点的角速度之比和线速度之比三点的角速度之比和线速度之比. . 返回首页acbABC例例2 2、已已知知地地球球半半径径为为6400km6400km。则则地地球球赤赤道道上上的的物物体体随随地地球球自自转转的的角角速速度度是是多多少少？线速度是多少？线速度是多少？OBAR若某人在地球上北纬若某人在地球上北纬3030度的度的某地，求（某地，求（1 1）它随地球自转）它随地球自转的线速度与角速度。的线速度与角速度。（2 2）它随地球绕太阳公转）它随地球绕太阳公转 的线速度与角速度。的线速度与角速度。（日地距离为（日地距离为r=1.5*10r=1.5*108 8 km)km)例3 如图所示，一块长为L的板可绕过其一端的水平轴转动，一开始板处于水平位置，在板的正中间有一小物体。现使板突然以角速度顺时针匀速转动，问：满足什么条件时小物体和板能再次相碰？
