人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动优秀ppt课件
展开1、通过观察和分析,认识圆周运动,知道它是变速运动。 2、通过阅读课本,理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量计算。 3、通过推导,掌握线速度与角速度、线速度与周期、角速度与周期的关系,并会用来解决问题。 4、通过实例分析,掌握处理传动问题的基本方法。
轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动叫圆周运动。
圆周运动是曲线运动,所以它一定是变速运动。
将自行车后轮架起,转动脚踏板,注意观察:大、小两个齿轮边缘上的点,哪个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的距离不同的点,哪个运动得更快些? 你能说出判断运动快慢的依据吗?
针对圆周运动的特点,需要引入新的物理量来描述其运动的快慢。
思路一:比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
思路二:比较物体在一段时间内半径转过的角度的大小
圆周运动快慢比较的两种思路:
物体通过的弧长Δs与时间Δt的比值叫做圆周运动的线速度。
描述质点沿圆周运动的快慢.
3、物理意义: 4、矢量。方向:5、单位:
与半径垂直,沿圆周上该点的切线方向.
1. 定义:2.思考:匀速圆周运动的“匀速”是指速度不变吗?
物体沿着圆周运动,并且线速度大小处处相等(即相等的时间内通过的弧长相等),这种运动叫做匀速圆周运动。
注意:匀速圆周运动的线速度大小不变,但方向时刻在改变,所以它是一种变速运动.这里的“匀速”实质上指的是“匀速率”而不是“匀速度”.
判一判:(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.匀速圆周运动是变速运动 B.匀速圆周运动的速率不变 C.任意相等时间内通过的位移相等D.任意相等时间内通过的路程相等
描述物体绕圆心转动的快慢。
在圆周运动中,连接质点和圆心的半径转过的角度△θ跟时间△t的之比,叫做角速度.用符号ω表示。
弧度每秒---rad/s
温馨提示:圆心角∆θ的国际单位:
有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这种说法正确吗?为什么? 答: 匀速圆周运动的线速度大小不变,但方向时刻变化,所以线速度是变化的。 匀速圆周运动的线速度大小不变,在相等的时间内通过的弧长相等,即相等的时间内转过的角度相等,所以匀速圆周运动是角速度不变的运动。
2.转速n:物体转动的 与所用时间之比。常用符号n表示,单位是转/秒(r/s)或转/分钟(r/min)。
1.周期T:做匀速圆周运动的物体,运动 所用的时间叫做周期,用符号T表示.
3.转速与周期的关系:若转速n的单位是转每秒(r/s),则转速与周期的关系为 .
四、描述圆周运动的各物理量之间的关系
1.线速度与周期的关系:
2.角速度与周期的关系:
3.线速度与角速度的关系: .
推一推: 设质点做半径为r的匀速圆周运动
当v一定时,ω与r成反比
当ω一定时,v与r成正比
当 r一定时,v与ω成正比
例题1 做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小.
(1)依据线速度的定义式可得
(2)依据角速度和线速度的关系
(3)依据角速度和周期的关系
五、皮带传动和同轴转动
1.皮带(齿轮)传动(1)皮带传动 如图所示,A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带不打滑.此传动方式有什么特点?A、B两点的线速度、角速度有什么关系?
结论: (1) 线速度相等,即vA=vB;角速度与半径成反比:
相同的时间经过的路程相等
思考与讨论:请分析下列三种传动方式的特点,并回答有关问题.
(2)齿轮传动如图所示,A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点,两个齿轮的轮齿啮合.两个齿轮在同一时间内转过的齿数相等,但它们的转动方向恰好相反,即当A顺时针转动时,B逆时针转动.r1、r2分别表示两齿轮的半径,请分析A、B两点的v、ω的关系,与皮带传动进行对比,你有什么发现?
结论: (2)线速度、角速度的关系为vA=vB,
2.同轴转动如图所示,A点和B点在同轴的一个圆盘上,当圆盘转动时,A点和B点沿着不同半径的圆周运动,它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点,A、B两点的角速度、线速度有什么关系?
结论:(3) 同轴传动的物体上各点,角速度相同,即ωA=ωB.
线速度与半径成正比:
例题2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示.在自行车正常骑行时,下列说法正确的是( )A.A、B两点的线速度大小相等B.B、C两点的角速度大小相等C.A、B两点的角速度与其半径成反比D.A、B两点的角速度与其半径成正比
质点沿圆周运动一周所用的时间,国际单位是s
质点单位时间内转过的圈数,单位为转每秒(r/s)或转每分钟(r/min)
1、根据教育部的规定,高考考场除了不准考生带手机等通讯工具入场外,手表等计时工具也不准带进考场,考试是通过挂在教室里的时钟计时的,关于正常走时的时钟,下列说法正确的是( ) A.秒针角速度是分针角速度的60倍 B.分针角速度是时针角速度的60倍 C.秒针周期是时针周期的1/3600 D.分针的周期是时针的1/24
温馨提示:三针周期秒针:1min 分针:1h=60min 时针:12h=720min
2.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的说法中,正确的是( )A.若它们的线速度相等,则角速度一定相等B.若它们的角速度相等,则线速度一定相等C.若它们的周期相等,则角速度一定相等D.若它们的周期相等,则线速度一定相等
温馨提示: 牢记圆周运动v、ω、T、n各量之间的关系式。
3.如图所示,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r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( ) A. B. C. D.
三轮靠摩擦传动,轮缘线速度相等,有
温馨提示:皮带传动、链条传动、摩擦传动、齿轮传动规律相同:轮缘线速度相等。
4.地球半径R=6 400 km,站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度分别是多大?他们的线速度分别是多大?
A、B两点的角速度相同:
5.如图所示,直径为d的纸筒以角速度ω绕轴O匀速转动,从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO和bO夹角为φ,则子弹的速度v大小是多少?
解析:如图,子弹应该从a孔射入b孔穿出,此过程中,圆筒转过的角度为π-φ,由角速度的公式有: 子弹速度为v,穿过两个孔所需时间: 由以上两式可解得:
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