1、第五章第五章 曲线运动曲线运动第四节第四节 圆周运动圆周运动第1页在物理学中,把质点在物理学中,把质点运动轨迹是圆或圆弧一部分运动轨迹是圆或圆弧一部分运动运动叫做圆周运动。叫做圆周运动。第2页思索与讨论思索与讨论自行车轮盘,飞轮,后轮中质点都在做圆周运动。自行车轮盘,飞轮,后轮中质点都在做圆周运动。哪些点运动得更加快些?哪些点运动得更加快些?第3页思索两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动快慢两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动快慢?比较物体比较物体在一段时在一段时间内经过间内经过圆弧长短圆弧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角度转过角度大小大小比较物比较物体转过体转过一圈
2、所一圈所用时间用时间多少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圈数圈数第4页描述圆周运动快慢物理量1、物理意义:描述质点沿圆周运动快慢、物理意义:描述质点沿圆周运动快慢。2、定义:质点做圆周运动经、定义:质点做圆周运动经过弧长过弧长 l 和所用时间和所用时间 t 比值比值叫做线速度。叫做线速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:m/sv=tl5、方向:质点在圆周某点线速度方向沿圆周上该、方向:质点在圆周某点线速度方向沿圆周上该点切线方向。点切线方向。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 就等就等于物体位移,式中于物体位移,
3、式中v,就是直线运动中学过就是直线运动中学过瞬时速度。瞬时速度。矢量矢量l第5页vvvo匀速圆周运动定义:定义:物体物体沿着圆周沿着圆周运运动,而且动,而且线速度大小处线速度大小处处相等处相等,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动中“匀速匀速”指速度不指速度不变吗?变吗?注意:注意:匀速圆周运动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改变加速度方向在改变第6页描述圆周运动快慢物理量1、物理意义:描述质点转过圆心角快慢。、物理意义:描述质点转过圆心角快慢。2、定义:质点所在半径转过、定义:质点所在半径转过圆心角圆心角和所用时
4、间和所用时间tt比值比值叫做角速度。叫做角速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:rad/s=t 采取弧采取弧度制度制说明:匀速圆周运动是角速度不变运动。说明:匀速圆周运动是角速度不变运动。第7页描述圆周运动快慢物理量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圈数圈数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动快慢描述物体做圆周运动快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用时间时间物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过圈数圈数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
5、明物体运动得越快!越大表明物体运动得越快!第8页描述匀速圆周运动快慢物理量描述匀速圆周运动快慢物理量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,它现有它现有大小大小,也有也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3 3、转速、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 4、周期、周期:T T 单位单位:s:s5 5、频率、频率:f f 单位:单位:HzHz或或s s-1-1第9页匀速圆周运动是周期不变运动!匀速圆周运动是周期不变运动!匀速圆周运动是角速度不变运动!匀速圆周运动是角速度不变运
6、动!变速曲线运动变速曲线运动线速度大小不变线速度大小不变匀速圆周运动性质是匀速圆周运动性质是 ,匀速含义是匀速含义是 。第10页思索线速度、角速度与周期关系?线速度、角速度与周期关系?设物体做半径为设物体做半径为 r 匀速圆周运动:匀速圆周运动:v=T2r线速度与周期关系:线速度与周期关系:角速度与周期关系:角速度与周期关系:=T2第11页思索线速度与角速度关系?线速度与角速度关系?设物体做半径为设物体做半径为r匀速圆周运动,在匀速圆周运动,在t内经过内经过弧长为弧长为l,半径转过角度为,半径转过角度为由数学知识得由数学知识得l=rv=rtltrv=rl r第12页当当V一定时,一定时,与与r
7、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讨论:讨论:依据上面公式,得出速度与角速度依据上面公式,得出速度与角速度成正比,成正比,你同意这种说法吗?请说出你理由你同意这种说法吗?请说出你理由小结:小结:第13页某钟表上秒针、分针长度比为某钟表上秒针、分针长度比为 d1 :d2 1:2,求:,求:A:秒针、分针转动角速度之比是:秒针、分针转动角速度之比是_ B:秒针、分针尖端线速度之比是:秒针、分针尖端线速度之比是_30:160:1第14页1)传动装置线速度关系传动装置线速度关系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
8、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两个主要结论两个主要结论第15页ABC2)同一轮上各点角速度关系同一轮上各点角速度关系同一轮上各点角速度相同同一轮上各点角速度相同第16页对自行车三轮转动描述对自行车三轮转动描述CBA(1)A、B线速度相同线速度相同(2)B、C角速度相同角速度相同(3)B、C比比A角速度小角速度小(4)C比比A、B线速度小线速度小第17页1、比较图中、比较图中A、B、C三点线速度大小关系三点线速度大小关系ABC CBAC CA A、B B、C C三点线速度大小相等三点线速度大小相等课堂练习第18页思索地球上物体伴随地球一起绕地轴自转。地球上地球上物体伴随地球一起绕地轴自转。地球上不一样纬度物体周期一样吗不一样纬度物体周期一样吗?角速度一样吗角速度一样吗?线线速度大小一样吗速度大小一样吗?ORROORRO第19页地球半径地球半径R=6.4106m,地球赤道上物体,地球赤道上物体A A随地球自转周期、角速度和线速度各是多随地球自转周期、角速度和线速度各是多大?若大?若OBOB与与OAOA成成30300 0则则B B物体物体周期、角速度周期、角速度和线速度各是多大?和线速度各是多大?课后练习课后练习第20页