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1、第二章第二章第二章第二章 圆周运动圆周运动圆周运动圆周运动第一节第一节 匀速圆周运动匀速圆周运动1.认识圆周运动认识圆周运动2.如何描述匀速圆周运动如何描述匀速圆周运动1、知道什么是、知道什么是圆周运周运动。(1)线速度:)线速度:(2)角速度:)角速度:(4)频率)频率f(或转速(或转速n)4、知道、知道: 同一圆上同一圆上w相等, v 与与r成正比;成正比; 不同圆的圆周上不同圆的圆周上v 相等,相等, w 与与r成反比。成反比。(3)周期)周期T本节课学习要求本节课学习要求2、知道几个描述圆周运动的物理量、知道几个描述圆周运动的物理量3、v、T、f、r 间的关系:间的关系:1.什么是圆周
2、运动什么是圆周运动?如果质点的运动轨迹是圆如果质点的运动轨迹是圆,那么这一质点的那么这一质点的运动就叫做圆周运动运动就叫做圆周运动2.你能否举出一些日常生活所见到的关你能否举出一些日常生活所见到的关于圆周运动的实例于圆周运动的实例?如如:齿轮的运动、齿轮的运动、收音机的旋钮转动、收音机的旋钮转动、汽车的车轮转动、汽车的车轮转动、地球绕太阳的运动等地球绕太阳的运动等电子绕原子核的运动、电子绕原子核的运动、什么样的圆周运动是匀速圆周运动呢?什么样的圆周运动是匀速圆周运动呢? 质点沿圆周运动,如果在质点沿圆周运动,如果在相等时间相等时间内通过的弧内通过的弧长相等长相等,这种运动就叫做,这种运动就叫做
3、匀速匀速圆周运动圆周运动观察与思考观察与思考1)如何判断该点在圆周轨道上的运动快慢?)如何判断该点在圆周轨道上的运动快慢?2)根据观察,能否找出匀速圆周运动区别于直线)根据观察,能否找出匀速圆周运动区别于直线运动的最显著的运动特征?运动的最显著的运动特征? (周期的重复周期的重复)2)线速度线速度的的方向方向:线速度的方向在圆周该点的线速度的方向在圆周该点的切线切线方向上方向上.5、描述匀速圆周运动的物理量、描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度线速度质点做匀速圆周运动时,也可以用速度表示质点做匀速圆周运动时,也可以用速度表示匀速圆周运动的快慢,这个速度叫做匀速圆周运动的快慢,这个速度叫做线线速
4、度速度(矢量矢量)1)线速度线速度的的大小大小:用质点通过的弧长用质点通过的弧长s跟通过这段弧长所跟通过这段弧长所用的时间用的时间t的比值来表示:的比值来表示:讨论:匀速圆周运动是匀速运动吗?讨论:匀速圆周运动是匀速运动吗? 结论:匀速圆周运动线速度的结论:匀速圆周运动线速度的大小不变大小不变,但,但方向方向时刻时刻 改变,改变,所以是一种所以是一种变速运动变速运动;(3)周期:)周期:匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间,匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间,单位是秒;周期长,说明物体运动得单位是秒;周期长,说明物体运动得;周期短,说明;周期短,说明物体运动得物体运动得 慢慢快快(4)转速)
5、转速n(频率(频率f):): 单位时间内转过的圈数单位时间内转过的圈数,单位是单位是转秒(转秒(r/s)或转分()或转分(r/min)(2)角速度)角速度 :质点所在半径转过的角度鞋质点所在半径转过的角度鞋 跟所用的跟所用的时间时间t的比值表示角速度,角速度是的比值表示角速度,角速度是标量标量:单位单位:弧度每秒弧度每秒(rad/s)注意注意1:匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动注意注意2:同一转盘上各点的角速度相同,同一转盘上各点的角速度相同,半径越大线速度越大。半径越大线速度越大。(5)寻找)寻找 、 、T三者之间的关系三者之间的关系线速度、角速度、周期都
6、可以用来描述匀速圆周线速度、角速度、周期都可以用来描述匀速圆周运动的快慢,现设某一物体沿半径为运动的快慢,现设某一物体沿半径为r的圆周做圆的圆周做圆周运动,用周运动,用表示线速度,表示线速度,表示角速度,表表示角速度,表示周期,则:示周期,则:线速度线速度与周期的关是:与周期的关是:角速度角速度与周期的关系是:与周期的关系是:线速度线速度与角速度与角速度的关系是:的关系是:练习:练习:对于做匀速圆周运动的物体,下面的说法是否正确?为什么?对于做匀速圆周运动的物体,下面的说法是否正确?为什么?()速度不变()速率不变()速度不变()速率不变()角速度不变()周期不变()角速度不变()周期不变分析
7、得到:主分析得到:主动轮通通过皮皮带、链条、条、齿轮等等带动从从动轮的的过程中,程中,皮皮带(链条)上各点以及两条)上各点以及两轮边缘上各点的上各点的线速度大小相等速度大小相等。分析得到:同一分析得到:同一轮上各点的角速度相同。上各点的角速度相同。(2)分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?2、(1)分析下图中,分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?两点的线速度有什么关系?3、质点做匀速圆周运动,则:()、质点做匀速圆周运动,则:()A在任何相等的时间内,质点的位移相等在任何相等的时间内,质点的位移相等B在任何相等的时间内,质点通过的路程相
8、等在任何相等的时间内,质点通过的路程相等C在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等D在任何相等的时间内,连接质点和圆心的半径转过的角在任何相等的时间内,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等度都相等BD下一题下一题4(单选单选,2011 年广东学业水平年广东学业水平模拟模拟)如图如图 所所示,示,一个圆盘绕一个圆盘绕 O 点匀速转动,对盘上的两点的运动描点匀速转动,对盘上的两点的运动描述,正确的述,正确的是是()AAa、b 两球角速度相等两球角速度相等Ba、b 两球线速度相等两球线速度相等Ca 球的线速度比球的线速度比 b 球的小球的小Da 球的角速度
9、比球的角速度比 b 球的大球的大5、一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮半径是小轮半径的无滑动,大轮半径是小轮半径的3倍,大轮上一点倍,大轮上一点S离离转轴转轴O1 1的距离是半径的的距离是半径的1/3,大轮边缘上一点,大轮边缘上一点P,小轮边小轮边缘上一点缘上一点Q,则,则 v vS S:v vP P:v vQ Q = = Q:P:s= 1:3:33:1:16 6、如图所示装置中,三个轮的半径分别为、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r r、2r2r、4r4r,b b点到圆心的距离为点到圆心的距离为r r,求图中,求图中a a、
10、b b、c c、d d各点各点的线速度之比、角速度之比。的线速度之比、角速度之比。v va a v vb bv vc cv vd d = 2124= 2124 a ab bc cd d = 2111= 2111 同一转盘上各点的同一转盘上各点的 角速度相同角速度相同同一皮带轮缘上各点的同一皮带轮缘上各点的 线速度大小相等线速度大小相等1、定、定义:物体在:物体在圆周上运周上运动,在相等,在相等时间内通内通过弧弧长相等。相等。矢量矢量单位:单位:rad/s(1)线速度:)线速度:公式公式(2)角速度:)角速度: 公式公式单位:单位:m/s标量标量(4)频率)频率f(或转速(或转速n) 3、v、T
11、、f、r间的关系:间的关系:(3)周期)周期T总结板书总结板书2、描述运动快慢的物理量、描述运动快慢的物理量4、知道、知道: 同一圆上同一圆上w w相等相等, v 与与r成正比;成正比; 不同圆的圆周上不同圆的圆周上v 相等,相等, w w 与与r成反比。成反比。作业:作业:课文课文32第题第题导航导航18变式练习变式练习2导航导航28第第8题题二、描述圆周运动快慢的的物理量二、描述圆周运动快慢的的物理量1、线速度、线速度2、角速度、角速度质点沿圆周通过的质点沿圆周通过的弧长弧长与所用与所用时间时间的比值的比值大小:大小:定义:定义:方向:方向: 沿质点所在圆弧处的沿质点所在圆弧处的切线方向切
12、线方向单位:单位:半径转过的半径转过的角度角度与所用与所用时间时间的的比值比值大小:大小:定义:定义:单位:单位:弧长与弧度的关系:弧长与弧度的关系:3、周期、频率和转速、周期、频率和转速(1)周期:)周期: 质点转动一周所用的时间质点转动一周所用的时间符号:符号:单位:单位:(2)频率:)频率: 质点在质点在1s内沿圆周转动的圈数内沿圆周转动的圈数符号:符号:单位:单位:(3)转速:)转速: 质点在单位时间内沿圆周转动的圈数质点在单位时间内沿圆周转动的圈数符号:符号:单位:单位:三、描述圆周运动各物理量的关系三、描述圆周运动各物理量的关系(1)线速度和角速度的关系)线速度和角速度的关系理解理
13、解(2)线速度与周期、频率的关系)线速度与周期、频率的关系(3)角速度与周期、频率的关系)角速度与周期、频率的关系(4)两个有用的结论)两个有用的结论同一转盘上各点的角速同一转盘上各点的角速度相同度相同同一皮带轮缘上各点的同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等线速度大小相等教材完全解读教材完全解读P75考题考题1:质点做匀速圆周运动,则:(质点做匀速圆周运动,则:()A在任何相等的时间内,质点的位移相等在任何相等的时间内,质点的位移相等B在任何相等的时间内,质点通过的路程相等在任何相等的时间内,质点通过的路程相等C在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等
14、D在任何相等的时间内,连接质点和圆心的半径转过的角在任何相等的时间内,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等度都相等BD物体做匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动:1、线速度大小处处相等,方向时刻在改变、线速度大小处处相等,方向时刻在改变2、角速度不变、角速度不变3、周期、频率、转速均相同、周期、频率、转速均相同下一题下一题教材完全解读教材完全解读P75考题考题4:下一题下一题如图所示装置中,三个轮的半径分别为如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为点到圆心的距离为r,求图中,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。各点的线速度之比、角速度之比。va vb vc vd =2 1 2 4 a b c d =2 1 1 1 下一题下一题钟表里的时针、分针、秒针的角速钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为度之比为_若秒针长若秒针长02m,则它的针尖的,则它的针尖的线速度是线速度是_ 1:12:720 下一题下一题