1、第四节 圆周运动 5.4 圆 周 运 动圆周运动特征：圆周运动特征：质点的轨迹是圆周质点的轨迹是圆周(圆弧圆弧)、具有周期性具有周期性转盘转盘水流星水流星地球仪地球仪圆锥摆圆锥摆一、认识圆周运动一、认识圆周运动1 1、什么样的运动叫圆周运动？、什么样的运动叫圆周运动？质点的质点的运动轨迹是圆或圆的一部分运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动的运动叫做圆周运动任意相等时间内通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动任取两段相等的时间，比较圆弧长度3、匀速圆周运动tt两小球均做匀速圆周运动，怎样比较它们的快慢呢？猜想猜想1：比较物体比较物体在一段时间在一段时间内通过的圆内通过的圆弧的长短弧
2、的长短猜想猜想2：比较物体在比较物体在一段时间内一段时间内半径转过的半径转过的角度大小角度大小猜想猜想3：比较物体比较物体转过一圈转过一圈所用时间所用时间的多少的多少猜想猜想4：比较物体比较物体在一段时在一段时间内转过间内转过的圈数的圈数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弧长 l 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=tl5、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。
3、该点的切线方向。l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l 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l人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)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”指速度指速度不变吗？不变吗？注意：注意：匀速圆周运动
4、是一匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动种变加速曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)v可见：尽管做匀速圆可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个周运动的物体在各个时刻的线速度大小相时刻的线速度大小相等，但等，但线速度的方向线速度的方向是不断变化的是不断变化的匀速圆周运动是匀速圆周运动是变速运动！运动！速率不变速率不变是线速度大小不变的运动！是线速度大小不变的运动！vvo人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)1、物理意义：
5、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。人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)角度制和弧度制2、弧度制：、弧度制：圆心角圆心角的大小可以用弧长和的大小可以用弧长和半径的半径的 比值来描述比值来描述,这个比值是没有单位的这个比值是没有
6、单位的,为了描述问题的方便为了描述问题的方便,我们我们“给给”这个比值一这个比值一个单位个单位,这就是弧度这就是弧度（rad）.lABro1、角度制：、角度制：将圆周等分成将圆周等分成360等份，每一等份，每一等份对应的圆心角定义为等份对应的圆心角定义为1度。度。Rl=半径弧长q人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)弧度度半径弧长 23602RR2=练习：练习：1800对应多少弧度？对应多少弧度？900对应多少弧度？对应多少弧度？3、角速度的单位、角速度的单位:弧度弧度/秒秒 rad/s2运动一周：运动一周：人教版高中物理必
7、修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)线速度与角速度的特点线速度侧重于描述物体通过一段弧长的快慢，角速度侧重于描述物体绕圆心转动的快慢。例子：地球围绕太阳的线速度是340 它的角速度为2 因此，为了全面准确地描述质点做圆周运动的状态，需要用线速度和角速度这两个物理量。sm/104srad/107人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)做匀速圆周运动的物体，如果转过做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。运动得越快
8、。周期：周期：T表示运动一周所用的时间表示运动一周所用的时间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！人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)周期的倒数叫频率周期的倒数叫频率表示一秒内转过的圈数表示一秒内转过的圈数频率：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！1fT=人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)单位时间内转过的圈数叫转速单位时间内转过的圈数叫转速转速：n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
9、！人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)定义定义符号符号单位单位物理意物理意义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在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数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！人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT
10、)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)二、描述圆周运动快慢的物理量二、描述圆周运动快慢的物理量1 1、线速度线速度单位单位:m/s 线速度是线速度是矢量矢量2、角速度、角速度单位单位:rad/s3、转速：、转速：n单位：转单位：转/秒秒(r/s)或或 转转/分分(r/min)4、周期、周期:T 单位单位:s5、频率、频率:f 单位：单位：Hz或或s-1匀速圆周运动的特征：a、匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！b、匀速圆周运动是角速度不变的运动！c、匀速圆周运动是周期不变的运动！d、匀速圆周运动是转速不变的运动！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
11、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匀速圆周运动的性质 是是 ,匀速的匀速的 含义是含义是 。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（速率）不变线速度的大小（速率）不变小试身手小试身手2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：正确的是：（）A A、相等的时间里通过的路程相等、相等的时间里通过的路程相等B B、相等的时间里通过的弧长相等、相等的时间里通过的弧长相等C C、相等的时间里发生的位移相同、相等的时间里发生的位移相同D D、相等的时间里转过的角度相等、相等的时间里转过的
12、角度相等E E、相等的时间里平均速度相同、相等的时间里平均速度相同ABD练习练习3、描述匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的各物的各物理量的关系？理量的关系？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周期、转速、频率的关系：周期、转速、频率的关系：T=1/fv=rnfT222=1 1、圆周运动的概念圆周运动的概念3 3、匀速圆周运动的特点及性质匀速圆周运动的特点及性质2 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系描述圆周运动的几个物理量及其关系4 4、两个重要的结论两个重要的结论v=T
13、2r=T2v=rv=tl=tn=f=T1(1)、线速度大小不变、线速度大小不变,方向时刻变化方向时刻变化,是是变速变速运动运动(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变、速率、角速度、周期、频率、转速都不变 当当V V一定时，一定时，与与r r成反比成反比当当一定时，一定时，V V与与r r成正比成正比当当r r一定时，一定时，V V与与成正比成正比V0Vr0r0四、关于四、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1）传动装置线速度的关系传动装置线速度的关系a、皮带传动
14、皮带传动线速度相等线速度相等b 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一传动各轮边缘上线速度相同五、两个重要的结论五、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人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)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角速度大角速度大(4)C比比A、B线速度大线速度大人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二
15、5.4圆周运动(共28张PPT)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人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)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人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)人教版高中物理必修二 5.4圆周运动(共28张PPT)
