1、一、圆周运动一、圆周运动在我们周围在我们周围, ,圆周运动的例子随处可见。例如钟圆周运动的例子随处可见。例如钟表指针的运动、摩天轮的运动、自行车轮的运动。表指针的运动、摩天轮的运动、自行车轮的运动。1 1、定义：、定义： 在在物理学中，把质点的物理学中，把质点的运动轨迹运动轨迹是是圆或圆弧的一部分圆或圆弧的一部分的运的运动叫做圆周运动。动叫做圆周运动。思考：直线运动比快慢用速度，那么对于圆周运动怎样比较它们运动的快慢？ 比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 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 比较物体转过一圈所用时间比较物体
2、转过一圈所用时间 比较物体在一段时间内转过的圈数比较物体在一段时间内转过的圈数物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 定义：质点做圆周运动通过的弧长定义：质点做圆周运动通过的弧长 ss和所用时间和所用时间 t t 的比值叫做线速度。的比值叫做线速度。 大小：大小： 单位：单位：m/sm/s 方向：方向：当当t t 很小很小时（趋近零），弧长很小很小时（趋近零），弧长ss就等于物体的位移的大小，式就等于物体的位移的大小，式中的中的v v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。，就是直线运动中学过的瞬时速度。所以质点在圆周某点的线速度方所以质点在圆周某点的线速度方向沿圆
3、周上该点的切线方向。向沿圆周上该点的切线方向。二.描述圆周运动的物理量v =ts1.线速度s是弧长是弧长 ts匀速圆周运动定义：定义：线速度的大小处处相等线速度的大小处处相等的圆周运动的圆周运动，叫做，叫做匀速圆周运匀速圆周运动动。匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指速率指速率不变不变速度方向在变化，加速度方向在变化，加速度方向也在变化，速度方向也在变化，所以匀速圆周运动为所以匀速圆周运动为变加速曲线变加速曲线vvvo2.2.角速度角速度 意义意义: :描述质点描述质点绕圆心转动的快慢绕圆心转动的快慢. . 定义定义: :圆周半径转过的角度圆周半径转过的角度 与所与所 用时间用时间t
4、 t 的比值的比值 大小大小: 单位单位: :弧度弧度/ /秒秒 符号：符号：rad/srad/s=tt 采用采用弧度制弧度制 AB 注：注：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！周期周期转速转速频率频率定义定义物体运动一周所用的时间物体运动一周所用的时间单位时间所转过的圈数单位时间所转过的圈数单位时间所完成的周期数单位时间所完成的周期数符号符号Tnf单位单位物理意义物理意义关系关系当转速的单位取当转速的单位取r/sr/s时，时，n n与与f f数值相等。数值相等。r/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 sHz或或s-1n = = f =
5、=T13.3.描述圆周运动其它物理量描述圆周运动其它物理量4.4.各量间的关系各量间的关系srs r vrrt 1nfTv =ts=tv = r课堂小结课堂小结s= r3.3.当当V V一定时，一定时，与与r r成反比成反比2.2.当当一定时，一定时，V V与与r r成正比成正比1.1.当当r r一定时，一定时，V V与与成正比成正比v = r：二二. .轮缘传动皮带（链条）传动齿轮传动摩擦传动(相等时间里转过的弧长相等)轮缘传动各轮边缘上轮缘传动各轮边缘上线速度大小线速度大小相同，此时相同，此时与与r r成反比成反比BAvv ABBArrww BABArrTT v = r的应用的应用ORRO
6、同轴转动各点的同轴转动各点的角速度相同，此时角速度相同，此时V V与与r r成正比成正比ABBABArrvv BATT ABnnA:B:C=_vA:vB:vC=_已知：已知：RA:RB:RC=2:2:11:2:11:2:2随堂练1RABCRCRBACBAr2r3r1若各轮半径如图，当脚踏板的转速为若各轮半径如图，当脚踏板的转速为n时，计算自行车的行驶速度时，计算自行车的行驶速度1 322 nr rr 随堂练2新课入甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r r1 1、r r2 2、r r3 3。若。若甲轮的角速度为
7、甲轮的角速度为1 1，则丙轮的角速度为，则丙轮的角速度为 ( () )A新随堂练3课入【例例1 1】如图所示，直径为如图所示，直径为 d d 的纸制圆筒，使它以角速度的纸制圆筒，使它以角速度 绕轴绕轴 O O 匀速转动，然后使子弹沿直径穿匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。在圆筒上先后留下过圆筒。在圆筒上先后留下 A A、B B 两个弹孔，已知两个弹孔，已知 AOAO、BOBO 夹角为夹角为 ，求子弹的速度。，求子弹的速度。 解解: 子弹从子弹从 A 穿入圆筒到从穿入圆筒到从 B 穿出圆筒，圆筒转过的角穿出圆筒，圆筒转过的角度为度为 =2n+(-=2n+(-)=(2n+1)-)=(2n+1)-
8、(n=0,1,2.)(n=0,1,2.)则子弹穿过圆筒的时间为则子弹穿过圆筒的时间为t=/在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径 d，则子弹的速度，则子弹的速度v=d/t= 三三. .圆周运动周期性多解问题圆周运动周期性多解问题.)2,1 ,0(-12nnd【例例2 2】如图所示如图所示, ,半径为半径为R R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动动, ,其正上方其正上方h h处沿处沿OBOB方向水平抛出一小球方向水平抛出一小球, ,要使球与盘只碰一次要使球与盘只碰一次, ,且落点为且落点为B,B,求小球的初速度和圆盘转动的角速度求小球的初速度和圆盘转动的角速度。 【解析】小球做平抛运动,在竖直方向上 h= gt2, 则运动时间t= 水平位移为R, 所以球的速度v= 122hg。RgRt2h在时间t内圆盘转过的角度=n2,(n=1,2,3)又因为=t,则转盘角速度= n 2g2n(n 1,2,3)t2h 。
