1、第六章第六章 曲线运动曲线运动第一节第一节 圆周运动圆周运动一、知识目标：一、知识目标：1 1、理解什么是、理解什么是线速度线速度、角速度角速度和和周期周期 2 2、知道什么是、知道什么是匀速圆周运动匀速圆周运动 3 3、理解线速度、角速度和周期之间的、理解线速度、角速度和周期之间的关系关系二、能力目标：二、能力目标：能够用匀速圆周运动的有关公式分析和能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。解决有关问题。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。圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性圆周运动特
2、征：质点的轨迹是圆周、具有周期性做圆周运动的物体有什么特点？做圆周运动的物体有什么特点？人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件思考与讨论思考与讨论自行车的后轮的车辐条上质点自行车的后轮的车辐条上质点Q、W都在做圆周运都在做圆周运动，你认为谁运动得快？动，你认为谁运动得快？QW人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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
3、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人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件1 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 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 l 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。3 3、大小：、大
4、小：4 4、单位：、单位：m/sm/sv=tl5 5、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。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人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件vvvo定义：物体沿着圆周运定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小动，并且线速度的大小处处相
5、等，这种运动叫处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。做匀速圆周运动。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人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件练习：练习：1、汽车在半径为、汽车在半径为200m的圆赛道上运动，的圆赛道上运动，20s运动运动四分之一圆周，求：线速度大小四分之一圆周，求：线速度大小2、汽车在、汽车在5分钟内绕半径分钟内绕半径100m圆形赛道转过圆形赛道转过
6、2周，周，求：线速度大小求：线速度大小3、汽车的线速度为、汽车的线速度为25m/s，在半径，在半径100m圆形圆形赛道上运动赛道上运动2分钟，求：通过的弧长？转了几圈？分钟，求：通过的弧长？转了几圈？人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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说明
7、：说明：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。=srq弧度定义式：人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件练习练习1、汽车沿着圆形赛道运动，、汽车沿着圆形赛道运动，20s转过转过30，求：汽车圆周运动的角速度。求：汽车圆周运动的角速度。2、汽车沿着圆形赛道运动，、汽车沿着圆形赛道运动，20分钟转过三圈半，分钟转过三圈半，求：汽车圆周运动的角速度。求：汽车圆周运动的角速度。3、汽车沿着圆形赛道运动，角速度、汽车沿着圆形赛道运动，角速度0.05rad/s，求：汽车运动一分钟转过的圆心角。求：汽
8、车运动一分钟转过的圆心角。人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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（周期越小）频率越高（周期越小）表明绕圆心表明绕圆心转转得得快快 （物理量周期性变化得物理量周期性变化得越快！）越快！）转
9、速转速n越大越大表明物体绕圆心表明物体绕圆心转转得得越快！越快！222fnTpwpp=与角速度与角速度 关系关系人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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 ,“匀速匀速”的含义是的含义是 。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2 2、汽车在半径、汽车在半径120m120m的圆形车道上
10、做匀速圆周运动，的圆形车道上做匀速圆周运动，12s12s转过转过6060的圆心角，求汽车的线速度和圆周运动的圆心角，求汽车的线速度和圆周运动的角速度。的角速度。6(/)1236rad sppw=12010(/)3 123srvm sttqpp=人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件3、钟表里的时针、分针、秒针、钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为的角速度之比为_1:12:720 人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件6.1圆周运动
11、线速度和角速度的关系人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件复习：复习：1、线速度：、线速度：2、角速度：、角速度：公式公式单位单位3、转速、转速 周期周期 频率频率 符号：符号：定义：定义：单位：单位：4、转速与周期的关系、转速与周期的关系5、角速度与周期、角速度与周期、转速的关系转速的关系v=tl=tm/srad/snTfr/sss-1n=f=T1222fnTpwpp=人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件练习练习1、质点做匀速圆
12、周运动，、质点做匀速圆周运动，20s转过一周，求角速度转过一周，求角速度 若半径为若半径为20m，线速度多大？，线速度多大？若半径为若半径为40m，线速度多大？，线速度多大？2、质点做匀速圆周运动，用时、质点做匀速圆周运动，用时T转过一周，求角速度转过一周，求角速度 若半径为若半径为R，线速度多大？，线速度多大？人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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方法
13、一：匀速圆周运动中方法一：匀速圆周运动中v=r已知周期，上式如何书写？已知周期，上式如何书写？已知转速，上式如何书写？已知转速，上式如何书写？人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件方法二：极限法方法二：极限法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l，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l=rv=rtltrv=rl r当当t00，反映了，反映了瞬时线速度瞬时线速度和和瞬时角速度瞬时角速度的关系的关系人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆
14、周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件2 2、自行车车轮每分钟转、自行车车轮每分钟转180180周周,车轮半径为车轮半径为35cm,35cm,则自行则自行车前进的速度多大车前进的速度多大?180220.352.1(/)60vrnrm swppp=创=练习题：练习题：1 1、自行车车轮角速度为、自行车车轮角速度为4 4rad/s,rad/s,车轮半径为车轮半径为35cm,35cm,则则自行车前进的速度多大自行车前进的速度多大?40.351.4(/)vrm swpp=3 3、自行车车轮转动周期为、自行车车轮转动周期为0.7s,0.7s,车轮半径为车轮半径
15、为35cm,35cm,则自则自行车前进的速度多大行车前进的速度多大?220.35(/)0.7vrm sTppp=人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件某钟表上秒针、分针的长度比为某钟表上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 1：2，求：，求：A：秒针、分针转动的角速度之比是：秒针、分针转动的角速度之比是_ B：秒针、分针尖端的线速度之比是：秒针、分针尖端的线速度之比是_30：160：14、5、质点做圆周运动的线速度、质点做圆周运动的线速度20m/s，轨道半径，轨道半径10m.求：质点的角速度求：质点的角速度6、质点
16、做圆周运动的线速度、质点做圆周运动的线速度25m/s，轨道半径，轨道半径15m.求：质点的周期求：质点的周期20-=2/10vvrrad srww=即：221526-=/255rrvrad sTvpppp=即：T人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件当当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成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由比，你同意这种
17、说法吗？请说出你的理由小结：小结：人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件1）皮带皮带传动传动装置线速度的关系装置线速度的关系a a、皮带传动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V相同时，相同时，与与r成反比：成反比：V=r 人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件2）同轴传动的角速度关系同轴传动的角速度关系同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点
18、的角速度相同当当相同时，相同时，V与与r成正比：成正比：V=r 人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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V=r人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件BAC C1、如图传动装置，已知半径、如图传动装置，已知半径RA:RB=1：1.5，求：求：A A：B B=_=_ 人教版高中物理人教版高中物理
19、圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件ABC C2：如图传动装置，若：如图传动装置，若RA:RB:RC=1：2：2.5,求：求：A A:B:C C=_=_10:5:4人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件3、地球半径地球半径R=6.4106m，地球赤道上的，地球赤道上的物体物体A A和北纬和北纬30300 0线上的物体线上的物体B B随地球自转的随地球自转的周期、角速度和线速度之比各是多大？周期、角速度和线速度之比各是多大？:11ABTT=：:11ABww=：
20、:1:cos30=2:3ABABvvrr=：人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件课堂练习课堂练习课本课本19页页4题题 脚踏板每秒转脚踏板每秒转N周，周，要知道自行车此时的要知道自行车此时的车速，还应该测量那车速，还应该测量那些量？些量？写出车速的表达式写出车速的表达式人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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
21、，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/秒秒 (r/s)(r/s)或或 转转/分分 (r/min)(r/min)4、周期:T 单位:s5、频率:f 单位：Hz或s-1回顾回顾人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件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：=T2v=rABC回顾回顾人教版高中物理人教版高中物理圆周运动
22、圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件练习如图所示，练习如图所示，O1皮带传动装置的主动轮的轴心，皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为轮的半径为r1；O2为从动轮的轴心，轮的半径为为从动轮的轴心，轮的半径为r2；r3为与从动轮固定在一起的大轮的半径已为与从动轮固定在一起的大轮的半径已知知r21.5r1，r3=2r1A、B、C分别是三个轮边分别是三个轮边缘上的点，那么质点缘上的点，那么质点A、B、C的的线速度之比是线速度之比是_，角速度之比是角速度之比是_，周期之比是周期之比是_人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中
23、物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件2、地球半径地球半径R=6.4106m，地球赤道上的，地球赤道上的物体物体A A和北纬和北纬30300 0线上的物体线上的物体B B随地球自转的随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？周期、角速度和线速度各是多大？=24 360086400Tss52=7.27 10/rad sT=R465.421m/svsmRvB/85.40230cos0sTTB86400sradB/1027.75人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件2、地球半径地球半径R=6.4106m，地
24、球赤道上的，地球赤道上的物体物体A A和北纬和北纬30300 0线上的物体线上的物体B B随地球自转的随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？周期、角速度和线速度各是多大？=24 360086400Tss52=7.27 10/rad sT=R465.421m/sv除两极外，地球各处除两极外，地球各处补充:地球上何处与A相等？何处与vA大小相等？随着纬度的增加，v、如何变化？整个赤道整个赤道不变不变 V变小变小人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件 思考思考2:做圆周运动的物体？做圆周运动的物体？我们应该我们应该如何比较如何比较它们运动的它们运动的快慢快慢呢？呢？ACOMDN P人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件人教版高中物理人教版高中物理圆周运动圆周运动优秀课件优秀课件
