1、第四节第四节 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一部运动轨迹是圆或圆弧的一部分分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。思考与讨论思考与讨论自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？动。哪些点运动得更快些？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
2、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vvvo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（在相等的时处处相等（在相等的时间内通过的圆弧长度都间内通过的圆弧长度都相等）相等），这种运动叫做，这种运动叫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 种种变加速变加速曲线运动曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化1、周期：质点做匀速圆周运动时，每运动一周所、周期：质点做匀速圆周运动时，每运动一周所需要的时间叫做周期，
3、用需要的时间叫做周期，用T表示，单位是秒（表示，单位是秒（s）.2、频率：质点做圆周运动时，在、频率：质点做圆周运动时，在1S时间内沿圆周时间内沿圆周运动的周数，叫做频率，用运动的周数，叫做频率，用 表示，单位是赫兹表示，单位是赫兹（Hz）.3、周期与频率的关系：、周期与频率的关系：二.周期和频率Tf1f?fT14.4.转速：是指每分钟内转过的周数，用转速：是指每分钟内转过的周数，用n n表示，表示，单位是转单位是转/ /分（分（r/minr/min）. .1、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。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
4、弧长 s 和所用时间和所用时间 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：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。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s三.线速度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
5、转过圆心角过圆心角和所用时间和所用时间t t的比的比值叫做角速度。值叫做角速度。3、大小：、大小：4、单位：、单位：rad/s= t采用采用弧度制弧度制说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。四.角速度质点圆周运动一周，其线速度为质点圆周运动一周，其线速度为 :质点圆周运动一周，其角速度为：质点圆周运动一周，其角速度为：由此可以得出，角速度与线速度的关系为：由此可以得出，角速度与线速度的关系为：五.角速度与线速度的关系frTrtsv22rv 或rv fTt P q22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每秒物体在每秒内所转过的内所转过的圈数
6、圈数nr/s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在物体在1 1秒秒内所转过的内所转过的圈数圈数TfsHz或或s-1n = =f = =T1转速转速周期周期频率频率频率越高表明物体运转得越快！频率越高表明物体运转得越快！转速转速n越大表明物体运动得越快！越大表明物体运动得越快！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、转速：n单位：转单位：转/ /分分
7、 (r/min)(r/min)4、周期:T 单位:s5、频率:f 单位：Hz或s-1v = t stq匀速圆周运动是周期不变的运动！匀速圆周运动是周期不变的运动！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！1、做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 , 匀速的含义是匀速的含义是 。 大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变小试身手小试身手线速度、角速度与周期的关系？线速度、角速度与周期的关系？设物体
8、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 = = = rtstrv = rsr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
9、公式，得出速度与角速度成正成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由比，你同意这种说法吗？请说出你的理由小结：小结：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,则自行车则自行车前进的速度多大前进的速度多大? ?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,则可知则可知转子匀速转动时转子匀速转动时, ,周期为周期为_s,_s,角速度角速度_1）传动装置线速度的关传动装置线速度的关系系a、皮带传动皮带传动线速度相等线速度相等b、齿轮传动齿轮传动线速度相等线速度相等同一传动各轮边缘上线速度相同同
10、一传动各轮边缘上线速度相同两个重要的结论两个重要的结论ABC2）同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同CBA(1)A、B的线速度相同的线速度相同(2)B、C的角速度相同的角速度相同(3)B、C比比A角速度小角速度小(4)C比比A、B线速度小线速度小1、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ABC 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课堂练习地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。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地球半径地球半径R=6.4106m，地球赤道上的物，地球赤道上的物体体A A随地球自转的周期、角速度和线速度各随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若是多大？若OBOB与与OAOA成成30300 0则则B B物体的物体的周期、周期、角速度和线速度各是多大？角速度和线速度各是多大？课后练习课后练习
