《平动和转动》课件1.ppt

1、 平动和转动平动和转动导入新课导入新课物体的运动可谓多姿多彩,千变万化.如果按如果按物体运动时物体运动时每一点的运每一点的运动状态是否动状态是否相同相同来划分来划分,物体的运动物体的运动有哪几种形有哪几种形式式?1.知识与能力知识与能力知道世界上一切物体的运动形式可以分为知道世界上一切物体的运动形式可以分为平动和转动两大类平动和转动两大类能举例说明自己对平动和转动的理解，能举例说明自己对平动和转动的理解，知道转动能转换成平动，平动也能转换成知道转动能转换成平动，平动也能转换成转动转动2.过程与方法过程与方法能尝试着进行物体平动和转动的实验能尝试着进行物体平动和转动的实验教学目标教学目标3.情感

2、态度与价值观情感态度与价值观培养探究物体运动的兴趣培养探究物体运动的兴趣理解平动和转动理解平动和转动平动和转动的互相转化平动和转动的互相转化教学重难点教学重难点重点重点难点难点2转动转动1平动平动本节导航本节导航3转动惯性转动惯性1平动平动被吊起物体的运动被吊起物体的运动注射器中活塞的运动注射器中活塞的运动 这一类运动中这一类运动中,尽管物体整体的运动情况尽管物体整体的运动情况发生了变化发生了变化,但是在某一瞬时物体上各点的运但是在某一瞬时物体上各点的运动状态动状态(位移位移,速度速度,加速度加速度)却是一样的却是一样的.物理学物理学中将这种运动叫做中将这种运动叫做平动平动(translati

3、on).沿直线前进的雪橇的运动沿直线前进的雪橇的运动 平动平动是比较简单的是比较简单的,同时也是非常常见的一种同时也是非常常见的一种运动形式运动形式,了解了这一基本运动形式的特点了解了这一基本运动形式的特点,分析分析比较复杂的运动就有了基础比较复杂的运动就有了基础.由于做平动的由于做平动的物体上物体上各点的运动状态都相同各点的运动状态都相同,所以研究做平动物体的运所以研究做平动物体的运动规律时动规律时,通常将其简化为质点来处理通常将其简化为质点来处理.物体做平动时物体做平动时,它的运动轨迹不一定是直线它的运动轨迹不一定是直线.判断判断物体是否做平动的方法是物体是否做平动的方法是:在物体上任意画

4、一条直线在物体上任意画一条直线AB,如果物体做平动如果物体做平动,那么在它运动的过程中那么在它运动的过程中,直线直线AB始终保持跟原来的位置平行始终保持跟原来的位置平行.AAABBB2转动转动 物体上的各物体上的各点在某一瞬时的点在某一瞬时的运动状态并不相运动状态并不相同同,但它们都在绕但它们都在绕同一转动轴做圆同一转动轴做圆周运动周运动.物理学中物理学中将这类运动叫做将这类运动叫做转动转动(rotation).转动也是非常基本和常见的运动转动也是非常基本和常见的运动.描述描述转动常用转速、角速度、角加速度等物理转动常用转速、角速度、角加速度等物理量量.初中学过的各种杠杆也属于有固定转初中学过

5、的各种杠杆也属于有固定转动轴的物体，它们都能绕转动轴发生转动。动轴的物体，它们都能绕转动轴发生转动。一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，一个有固定转动轴的物体，在力的作用下，如果保持静止或匀速转动，我们称这个物如果保持静止或匀速转动，我们称这个物体处于体处于转动平衡状态转动平衡状态。实际上实际上,许多物体往往既做平动许多物体往往既做平动,又做转动又做转动.例如钻头钻孔的运动例如钻头钻孔的运动,以及做翻腾动作的跳水以及做翻腾动作的跳水运动员的运动等运动员的运动等,都属于这种情况都属于这种情况.总结以上分析总结以上分析,我们可以得出这样的结论我们可以得出这样的结论:物体的运动有平动和转动两种基本

6、形式物体的运动有平动和转动两种基本形式,复杂复杂的运动是由这两种基本运动组成的的运动是由这两种基本运动组成的.3转动惯性转动惯性 大家对陀螺可能都不陌生大家对陀螺可能都不陌生.陀螺转动起来以后陀螺转动起来以后,如果摩擦不大如果摩擦不大,它就可以旋转很长时间才停下来它就可以旋转很长时间才停下来.这这表明物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转表明物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转速和转动轴的方向不变的性质速和转动轴的方向不变的性质.物理学中将这种性物理学中将这种性质叫做质叫做转动惯性转动惯性.转动惯性在技术上有很多应用转动惯性在技术上有很多应用 在火箭在火箭,导弹等飞行器上导弹等飞行器上,常有

7、一个高速常有一个高速旋转的陀螺旋转的陀螺,由于转动惯性由于转动惯性,陀螺可以保证转陀螺可以保证转动轴在空间的指向不变动轴在空间的指向不变.这一性质常用来导这一性质常用来导航航,利用这种原理制成的导航仪叫做利用这种原理制成的导航仪叫做惯性导惯性导航仪航仪.在某些方面惯性导航仪比磁性罗盘更在某些方面惯性导航仪比磁性罗盘更优越优越,它不受周围铁器和磁场的影响它不受周围铁器和磁场的影响,指示方指示方向更准确向更准确.轮船在海洋中航行轮船在海洋中航行,常因风浪而颠簸常因风浪而颠簸.为了减为了减轻轮船的摇摆轻轮船的摇摆,人们在船舱底部装上很重的高速人们在船舱底部装上很重的高速转动的飞轮转动的飞轮.由于惯性

8、由于惯性,飞轮转动轴的方向不易改飞轮转动轴的方向不易改变变,可以有力地抵抗风浪的影响可以有力地抵抗风浪的影响,使轮船比较平稳使轮船比较平稳地前进地前进.物体的转动惯性也常常应用在玩具中物体的转动惯性也常常应用在玩具中.例如例如,靠惯性运动的玩具小汽车里就有一个转动惯性靠惯性运动的玩具小汽车里就有一个转动惯性很大的飞轮很大的飞轮,先用力使车轮与地面摩擦先用力使车轮与地面摩擦,由车轮由车轮的转动带动飞轮的转动带动飞轮,飞轮的调整旋转就带动小汽车飞轮的调整旋转就带动小汽车向前跑去向前跑去.思考与讨论思考与讨论1.有人说有人说“平动就是匀加速直线运动平动就是匀加速直线运动”,对吗对吗?2.下面的几种运

9、动下面的几种运动,哪些是平动哪些是平动,哪些是转动哪些是转动?哪些同时做平动和转动哪些同时做平动和转动?工作中的钟表的秒针工作中的钟表的秒针;钢球沿斜槽滚下时钢球沿斜槽滚下时,钢球的运动钢球的运动;站在自动扶梯上的人的运动站在自动扶梯上的人的运动;前进中的汽车车轮的运动前进中的汽车车轮的运动.3.在家庭的日用品中在家庭的日用品中,各举出三个平动和转各举出三个平动和转动的实例动的实例.课堂小结课堂小结1、世界上一切物体的运动形式可以分为、世界上一切物体的运动形式可以分为平动平动和和转转动动两大类；两大类；2、物体上各点的运动状态、物体上各点的运动状态(位移位移,速度速度,加速度加速度)一样一样.

10、物理学中称之为物理学中称之为平动平动(translation);3、物体上的各点在某一瞬时的运动状态并、物体上的各点在某一瞬时的运动状态并不相同不相同,但它们都在绕同一转动轴做圆周运但它们都在绕同一转动轴做圆周运动动.物理学称之为物理学称之为转动转动(rotation).4、物体在绕着自己的对称轴转动时具有保物体在绕着自己的对称轴转动时具有保持转速和转动轴的方向不变的性质持转速和转动轴的方向不变的性质.物理学中物理学中将这种性质叫做将这种性质叫做转动惯性转动惯性.高高 考考 链链 接接1.（2004全国理综全国理综15）如图所示，）如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，是竖直

11、面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，点为圆周的最高点，d点为点为圆周的最低点。每根杆上都套着一个小滑环圆周的最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释处释放（初速为放（初速为0），用），用t1、t2、t3依次表示各滑环依次表示各滑环到达到达d所用的时间，则所用的时间，则()abcdAt1=、t2、=t3 Bt1、t2、t3 Ct3 t1、t2、Dt1、t2、t3 设圆环直径为设圆环直径为d,杆与水平面的夹角为杆与水平面的夹角为,则杆长则杆长可表示为可表示为d sin,下滑加速度

12、下滑加速度a=g sin.据据s=at2知知d sin=gsint2由于由于t与与无关无关,故下滑时间相同故下滑时间相同.解析解析答案：答案：D2.（2009年安徽卷）为了节省能量，某商场安装了年安徽卷）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是所示。那么下列说法中正确的是A顾客始终受到三个力的作用顾客始终受到三个力的

13、作用B顾客始终处于超重状态顾客始终处于超重状态 C顾客对扶梯作用力的顾客对扶梯作用力的方向先指向左方向先指向左下下方，再竖直向下方，再竖直向下D顾客对扶梯作用力的方向先指向右下顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下方，再竖直向下解析解析在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，

14、顾客过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。FNmgfa答案：答案：C3.如图所示，某货场而将质量为如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg的货物的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板木板A、B

15、，长度均为，长度均为l=2m，质量均为，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为擦因数为 1，木板与地面间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木时，木板不动，而滑上木板板B时，木板时，木板B开始滑动，求开始滑动，求 1应满足的条件。应满足的条件。（3）若）若 1=0.5

16、，求货物滑到木板，求货物滑到木板A末端时的速度末端时的速度和在木板和在木板A上运动的时间。上运动的时间。解析解析（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为）设货物滑到圆轨道末端是的速度为v0，对货物的，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，下滑过程中根据机械能守恒定律得，mgR=1/2m1v02，设货物在轨道末端所受支持力的大小为设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN,根据牛顿第根据牛顿第二定律得，二定律得，联立以上两式代入数据得联立以上两式代入数据得FN=3000N,根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为压力大小为3000N，方向竖

17、直向下。，方向竖直向下。2011NvFm gmR（2）若滑上木板）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析时，木板不动，由受力分析得得 ，若滑上木板若滑上木板B时，木板时，木板B开始滑动，由受力分析开始滑动，由受力分析得得 ，联立联立式代入数据得式代入数据得 。11212(2)m gmm g11212()m gmm g0.40.6（3），由，由式可知，货物在木板式可知，货物在木板A上滑动时，上滑动时，木板不动。设货物在木板木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度上做减速运动时的加速度大小为大小为a1，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得 ，设货物滑到木板设货物滑到木板A末端是的速度为末端是的速

18、度为v1，由运动学公式，由运动学公式得得 ，联立联立式代入数据得式代入数据得v1=4m/s，设在木板设在木板A上运动的时间为上运动的时间为t，由运动学公式得，由运动学公式得v1=v0-a1t，联立，联立式代入数据得式代入数据得t=0.4s。10.5111 1m gm a221012vva l 答案：（答案：（1）3000N；（2）；（3）0.4s0.40.6课课 堂堂 练练 习习下列说法中正确的是：下列说法中正确的是：（）A平动的物体一定作直线运动平动的物体一定作直线运动 B转动的物体一定不能看成质点转动的物体一定不能看成质点C小的物体都不能看成质点小的物体都不能看成质点 D庞大的物体也可以看

19、成质点庞大的物体也可以看成质点D习题答案习题答案1、平动。平动。2、不对。不对。平动和转动都是对物体而言的，强调平动和转动都是对物体而言的，强调的是物体上各点做什么样的运动。做平动的是物体上各点做什么样的运动。做平动的物体上各点，既可以做直线运动，也可的物体上各点，既可以做直线运动，也可以做曲线运动。以做曲线运动。3 3、平动；平动；转动；转动；同时做平动和转动。同时做平动和转动。4、平动实例：抽屉的拉、推；照相机中镜头平动实例：抽屉的拉、推；照相机中镜头的收缩；光驱托盘的进、出等。的收缩；光驱托盘的进、出等。转动实例：光驱中光盘工作时的运动；抽转动实例：光驱中光盘工作时的运动；抽油烟机、洗衣机等工作时的电动机；门、窗的油烟机、洗衣机等工作时的电动机；门、窗的开、关；各种电器旋钮调整时的运动等。开、关；各种电器旋钮调整时的运动等。