圆周运动基本概念省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

这些物体运这些物体运动轨迹有什动轨迹有什么特点？么特点？第1页5.4 5.4 圆周运动圆周运动第五章第五章 曲线运动曲线运动定义：在物理学中，把质点定义：在物理学中，把质点运动轨迹运动轨迹是圆或圆弧一部分是圆或圆弧一部分运动叫做圆周运动。运动叫做圆周运动。第2页第3页圆周运动位置怎样确定？怎样判断快圆周运动位置怎样确定？怎样判断快慢？慢？时时 钟钟弧长弧长转角转角相同时间相同时间内经过内经过弧长弧长相同时间相同时间内转过内转过角度角度探究探究描述快慢物理量：描述快慢物理量：线速度线速度、角速度角速度、周期周期、转速转速n第4页二、描述圆周运动快慢物理量二、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 s 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=ts5、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。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就等就等于物体位移，式中于物体位移，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。s第5页6.6.匀速圆周运动匀速圆周运动物体物体沿着圆周沿着圆周运动，而且运动，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。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：“匀速匀速”圆周运动是一个变速曲线运动圆周运动是一个变速曲线运动速度方向时刻在改变速度方向时刻在改变率率第6页二、描述圆周运动快慢物理量二、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、定义：质点所在半径转过圆心角转过圆心角和所用时间和所用时间tt比值叫做角速度。比值叫做角速度。3、大小：、大小：=t 思索思索：角速度单位角速度单位是什么样？是什么样？采取弧采取弧度制度制第7页角度制和弧度制角度制和弧度制2、弧度制：、弧度制：sABro1、角度制：、角度制：将圆周等分成将圆周等分成360等份，每一等份等份，每一等份对应圆心角定义为对应圆心角定义为1度。度。圆心角圆心角大小能够用弧长和半径大小能够用弧长和半径 比值比值来描述来描述,这个比值是没有单位这个比值是没有单位,为了描为了描述问题方便述问题方便,我们我们“给给”这个比值一个这个比值一个单位单位,这就是弧度（这就是弧度（rad）.第8页练习：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、角速度单位、角速度单位:弧度弧度/秒秒 rad/s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9页三、周期和频率三、周期和频率1 1）周期（）周期（T T ）：）：匀速圆周运动物体运动一匀速圆周运动物体运动一周所需时间。周所需时间。单位：单位：秒（秒（s s）2 2）频率（）频率（f f）：）：单位时间内完成匀速圆周运单位时间内完成匀速圆周运动圈数动圈数单位：单位：赫兹（赫兹（HzHz）或）或s s-1-13 3）二者关系：）二者关系：T=1/f T=1/f 或或Tf=1Tf=14 4）转速（）转速（n n）：）：单位时间内转过圈数单位时间内转过圈数单位：单位：转转/秒（秒（r/sr/s）同频率同频率同频率同频率二、描述圆周运动快慢物理量二、描述圆周运动快慢物理量第10页三、描述圆周运动各物理量关系三、描述圆周运动各物理量关系（1）线速度和角速度关系）线速度和角速度关系（2）线速度与周期、频率关系）线速度与周期、频率关系（3）角速度与周期、频率关系）角速度与周期、频率关系了解了解 讨论：讨论：1 1）r r一定，一定，v v与与成正比成正比2 2）v v一定，一定，与与r r成反比成反比3 3）一定，一定，v v与与r r成正比成正比第11页常常见传动从动装置见传动从动装置皮带传动皮带传动齿轮传动齿轮传动cAB摩擦传动摩擦传动 皮带皮带（链条链条）传动、齿轮传动、传动、齿轮传动、摩擦摩擦传传动中轮子上各点动中轮子上各点A、B、C线速度、角速度关线速度、角速度关系怎样？系怎样？第12页结论结论 1 1.同一同一转轴转轴上各点上各点（A,CA,C）角速角速度度相同相同 2 2.经过皮带传动、外切咬合轮缘、经过皮带传动、外切咬合轮缘、一辆一辆车车前后轮前后轮边缘边缘各点各点（A,BA,B）线速度线速度大小相等大小相等。CC 皮带皮带（链条链条）传动、齿轮传动、传动、齿轮传动、摩擦摩擦传动中传动中轮子上各点轮子上各点A、B、C线速度、角速度关系怎样？线速度、角速度关系怎样？第13页例一：例一：如图所表示装置中，如图所表示装置中，A、B两点分别位于两点分别位于大、小轮边缘上，大、小轮边缘上，C点位于大轮半径中点，大轮点位于大轮半径中点，大轮半径是小轮半径是小轮2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上上 没有滑动。没有滑动。1）.请在装置请在装置A、B、C三个点中选择相关两点，三个点中选择相关两点，说明说明v=r之间三种变量关系。之间三种变量关系。a.一定，一定，v与与r成正比成正比b.v一定，一定，与与r成反比成反比c.r一定，一定，v与与成正比成正比2）.求出三点间线速度角速度比值关系。求出三点间线速度角速度比值关系。O1O2C ABB、CA、BA、C第14页自行车自行车大齿轮大齿轮(C点点)、小齿轮、小齿轮(B点点)、后轮、后轮(C点点)是相是相互关联三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各互关联三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点点速度速度“比较比较ABC1)B、C两点线速度相同，且小于两点线速度相同，且小于A点线速度。点线速度。2）A、B两点角速度相同，且大两点角速度相同，且大于于C点角速度点角速度。第15页例题二：已知地球半径为例题二：已知地球半径为6400km，则地球自转过程中，则地球自转过程中，赤道上物体线速度是多少？角速度是多少？北纬赤道上物体线速度是多少？角速度是多少？北纬60上上物体线速度是多少？角速度是多少？物体线速度是多少？角速度是多少？ORRr解：解：第16页1.1.钟表里时针、分针、秒针角速度之比为钟表里时针、分针、秒针角速度之比为_若秒针长若秒针长0 02m2m，则它针尖线速度是，则它针尖线速度是_ _ 1:12:720 2.2.一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,则可知转子匀速转动时则可知转子匀速转动时,周期周期为为_s,_s,角速度角速度_._.48 rd/s 第17页 1 1、描述圆周运动快慢物理量有描述圆周运动快慢物理量有线速度线速度、角角速度速度、周期周期和和频率、转速频率、转速,分别用符号分别用符号v，T，f、n 表示。表示。2 2、在匀速圆周运动中，在匀速圆周运动中，角速度、周期、频角速度、周期、频率和转速率和转速均是均是不变不变，线速度线速度大小不变、方大小不变、方向时刻改变。向时刻改变。3 3、线速度、角速度和周期之间关系、线速度、角速度和周期之间关系 wrvTwTrv=pp22第18页实例探究一把雨伞，圆形伞面半径为一把雨伞，圆形伞面半径为r r，伞面边缘距地面高度为，伞面边缘距地面高度为h h，以角速，以角速度度旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去水滴落在水平地面上形旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去水滴落在水平地面上形成圆半径成圆半径R R多大？多大？【解析】水滴从伞面边缘甩出去以后做平抛运动，水滴水平速度为v0r.水滴在空中做平抛运动时间为水滴做平抛运动水平射程为如图所表示为俯视图，表示水滴从a点甩离伞面，落在地面上b点；O是转动轴（圆心），可见水滴落在地面上形成圆半径为第19页线速度和角速度关系线速度和角速度关系sABro第20页思索与讨论：思索与讨论：自行车自行车大齿轮大齿轮(C点点)、小齿轮、小齿轮(B点点)、后轮、后轮(A点点)是相互是相互关联三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做关联三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更加快些？圆周运动。那么，哪些点运动得更加快些？CBA第21页