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1、第六章第六章 圆周运动圆周运动第一节第一节 圆周运动圆周运动在物理学中,把质点的在物理学中,把质点的运动轨迹是圆或圆弧的运动轨迹是圆或圆弧的一部分一部分的机械运动叫做的机械运动叫做圆周运动。圆周运动。思考与讨论思考与讨论观察自行车的大小齿轮边缘观察自行车的大小齿轮边缘上的点,同一个齿轮上到转上的点,同一个齿轮上到转轴距离不同的点,哪些点运轴距离不同的点,哪些点运动得更快些?动得更快些?用速度描述做直线运动的物体运动的快慢二、二、目标目标导学导学 1.知道什么是匀速圆周运动,知道它是变速运动2.掌握线速度的定义式,理解线速度的大小、方向的特点(重点)3.掌握角速度的定义式,知道周期、转速的概念(
2、重点)4.理解掌握角速度和线速度的关系(难点)思考两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?比较物体比较物体在一段时在一段时间内通过间内通过的圆弧的的圆弧的长短长短比较物体比较物体在一段时在一段时间内半径间内半径转过的角转过的角度大小度大小比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用时间用时间的多少的多少比较物比较物体在一体在一段时间段时间内转过内转过的圈数的圈数描述圆周运动快慢的物理量1、物理意义:描述质点沿圆周通过弧长的快慢、物理意义:描述质点沿圆周通过弧长的快慢。2、定义:质点做圆周运动通、定义:质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 s 和所用时间和所
3、用时间 t 的的比值叫做线速度。比值叫做线速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:m/sv=ts5、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是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 很小很小时(趋很小很小时(趋近零),弧长近零),弧长s就等就等于物体的位移,式中于物体的位移,式中的的v,就是直线运动中,就是直线运动中学过的瞬时速度。学过的瞬时速度。矢量矢量svvvo匀速圆周运动定义:定义:物体物体沿着圆周沿着圆周运运动,并且动,并且线速度的大小线速度的大小处处相等处处相等,这种运动叫,这种运动叫做做匀速圆周运动匀速圆周运动。率率匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指
4、速度指速度不变吗?不变吗?注意:注意:匀速圆周运动是一匀速圆周运动是一 种变速曲线运动种变速曲线运动描述圆周运动快慢的物理量1、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。2、定义:质点所在的半径转、定义:质点所在的半径转过圆心角过圆心角和所用时间和所用时间tt的的比值叫做角速度。比值叫做角速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:rad/s=t 采用弧采用弧度制度制匀速圆周运动是角速度不变的运动。匀速圆周运动是角速度不变的运动。矢量矢量=tv=tsA点运动快A、B点运动一样快地球围绕太阳运动的线速度约是3x104m/s,这个数值是较大的,但它的角速度却很小,为2
5、x10-7rad/s。描述圆周运动快慢的物理量定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系 物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数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 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间物体每秒所物体每秒所转过的圈数转过的圈数TfsHz或或s-1n=f=T1转速转速周期周期频率频率频率越高、转速越大、周期越短表明物体运转越快频率越高、转速越大、周期越短表明物体运转越快匀速圆周运动,线速度大小、角速度、周期、转速、频率都不变匀速圆周运动,线速度大小、角速度、周期、转速、频率都不变1 1、线速度、角速度与周期的关系?、线
6、速度、角速度与周期的关系?设物体做半径为设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:的匀速圆周运动:v=T2r线速度与周期的关系:线速度与周期的关系:角速度与周期的关系:角速度与周期的关系:=T2各物理量之间的关系各物理量之间的关系2 2、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内通内通过的弧长为过的弧长为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=rtstrv=rs r各物理量之间的关系3 3、线速度与转速的关系?、线速度与转速的关系?设物体做半径为设物体做半径为r的匀速圆周运动的匀速圆周运动v=2
7、rn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与与成正比成正比关于关于r的讨论:的讨论:根据上面的公式,得出速度与角速度根据上面的公式,得出速度与角速度成正比,成正比,你同意这种说法吗?请说出你的理由你同意这种说法吗?请说出你的理由小结:小结:1)皮带传动皮带传动相同:线速度相同:线速度不同:角速度、周期、频不同:角速度、周期、频率、转速率、转速角速度与半径成反比角速度与半径成反比周期与半径成正比周期与半径成正比三种传动方式及其规律三种传动方式及其规律转动方向相同转动方向相同转动方向相反转动方向相反2)齿轮齿轮传动传动相同:齿距、线
8、速度相同:齿距、线速度不同:角速度、周期、频率、不同:角速度、周期、频率、转速转速角速度与半径成反比,与齿轮角速度与半径成反比,与齿轮齿数成反比齿数成反比周期与半径成正比,与齿轮齿周期与半径成正比,与齿轮齿数成正比数成正比三种传动方式及其规律三种传动方式及其规律转动方向相反转动方向相反转动方向相同转动方向相同3)同轴同轴传动传动相同:角速度、周期、相同:角速度、周期、频率、转速频率、转速不同:线速度不同:线速度转动方向相同转动方向相同线速度与半径成正比线速度与半径成正比三种传动方式及其规律三种传动方式及其规律ABC1、比较图中、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系三点线速度的的大小关系AB
9、C CBAC CA A、B B、C C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等课堂练习地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球地球上的物体随着地球一起绕地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样角速度一样吗吗?线速度大小一样吗线速度大小一样吗?ORROORRO描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/s:m/s线速度是线速度是矢量矢量,它既有它既有大小大小,也有也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3 3、转速、转速:n单位:转单位:转/秒秒 (r/s)(r/s)或转或转/分分
10、(r/min)(r/min)4 4、周期、周期:T T 单位单位:s:s5 5、频率、频率:f f 单位:单位:HzHz或或s s-1-1深化拓展1、如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车正常骑行时,下列说法正确的是()A.A、B两点的角速度大小相等B.B、C两点的线速度大小相等C.A、B两点的线速度大小相等D.B、C两点的角速度大小相等CD六、检测反馈六、检测反馈深化拓展2、(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A匀速圆周运动是变速运动 B.匀速圆周运动的速率不变C.任意相等时间内通过的位移相等 D任意相等时间内通过的路程相等ABD深化拓展3、有一质点做匀速圆周运动,在t时间内转动了n周,已知旋转半径为r,则该质点线速度的大小为()深化拓展4、机械手表的分针与秒针从第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为()。