高一物理圆周运动件必修.pptx

学习目标学习目标知识与技能知识与技能v1 1、理解线速度的概念、理解线速度的概念,知道它就是物体做知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。期的概念，会用它们的公式进行计算。v2 2、理解线速度、角速度、周期之间的关系：、理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=r=2rTv3 3、理解匀速圆周运动是变速运动。、理解匀速圆周运动是变速运动。第1页/共37页过程与方法过程与方法1 1、运用极限法理解线速度的瞬时性。、运用极限法理解线速度的瞬时性。2 2、运用数学知识推导角速度的单位。、运用数学知识推导角速度的单位。情感、态度与价值观情感、态度与价值观1 1、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。知识间的联系，建立普遍联系的观点。2 2、体会应用知识的乐趣。、体会应用知识的乐趣。第2页/共37页学习重点和难点v1 1、重点是线速度、角速度的概念以及它、重点是线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。们之间的联系。v2 2、难点是理解线速度、角速度的物理意、难点是理解线速度、角速度的物理意义义 第3页/共37页观察第4页/共37页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第5页/共37页讨论：讨论：讨论：讨论：如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？链轮链轮飞轮飞轮后轮后轮第6页/共37页思考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内通过间内通过的的圆弧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度比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用用时间时间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的圈数圈数第7页/共37页第8页/共37页描述圆周运动快慢的物理量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、定义：质点做圆周运动通过通过的弧长的弧长 l 和所用时间和所用时间 t 的比值的比值叫做叫做线速度的大小线速度的大小。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该点的切线方向切线方向。l是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 趋近零时趋近零时,弧长弧长l 就等于物体的位移就等于物体的位移,式式中的中的v,就是直线运动就是直线运动中学过的瞬时速度中学过的瞬时速度.矢量矢量lt第9页/共37页任取两段相等的时任取两段相等的时间，比较圆弧长度间，比较圆弧长度匀速圆周运动匀速圆周运动任意相等时间内任意相等时间内通过的圆弧长度通过的圆弧长度相等相等第10页/共37页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第11页/共37页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！1、物理意义：、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。描述质点绕圆心转动的快慢。2、定义：质点所在的半径、定义：质点所在的半径转转过的角度过的角度和所用时间和所用时间tt的的比值比值叫做角速度。叫做角速度。3、公式：、公式：=t采用弧采用弧度制度制4、单位：、单位：弧度弧度/秒秒 rad/s 或或 s-1第12页/共37页角度制和弧度制角度制和弧度制2、弧度制：、弧度制：相当于将圆周等分成相当于将圆周等分成2等份，每一等份对等份，每一等份对应的圆心角大小为应的圆心角大小为1弧度。弧度。oABrl1、角度制：、角度制：将圆周等分成将圆周等分成360等等份，每一等份对应的份，每一等份对应的圆心角定义为圆心角定义为1度。度。第13页/共37页 圆心角圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来的大小可以用弧长和半径的比值来描述描述,这个比值是没有单位的这个比值是没有单位的,为了描述问题为了描述问题的方便的方便,我们我们“给给”这个比值一个单位这个比值一个单位,这就这就是是弧度（弧度（radrad）.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/s 或或 s-1Rl=半径弧长q第14页/共37页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。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！第15页/共37页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！第16页/共37页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！第17页/共37页描述圆周运动快慢的物理量周期周期频率频率转速转速定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系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TsHz或或s-1n=f=T1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f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匀速圆周运动是匀速圆周运动是 周期、频率、转速都不变的运动！周期、频率、转速都不变的运动！第18页/共37页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 ,匀速的含义是匀速的含义是 。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练习练习第19页/共37页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练习练习第20页/共37页思考线速度、角速度与周期的关系？线速度、角速度与周期的关系？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第21页/共37页思考线速度与角速度的关系？线速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r的匀速圆周运动，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第22页/共37页第23页/共37页当当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比，成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由你同意这种说法吗？请说出你的理由小结：小结：第24页/共37页小结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=T2r=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、转速都不变第25页/共37页3、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、B、C三点的线速度大小相等三点的线速度大小相等练习练习第26页/共37页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等同一传动各轮边缘上线速度相等两个重要的结论两个重要的结论第27页/共37页共轴转动问题共轴转动问题两红点处转动角速度有什么关系？两红点处转动角速度有什么关系？第28页/共37页ABC2、同轴转动轮上各点的角速度关系同轴转动轮上各点的角速度关系同轴转动轮上各点的角速度相等同轴转动轮上各点的角速度相等第29页/共37页对自行车三轮转动的描述对自行车三轮转动的描述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比比A角速度大角速度大(4)C比比B线速度大线速度大第30页/共37页问题研究：问题研究：P16.4CBA(1)要测量哪些物理量？要测量哪些物理量？(2)写出自行车正常写出自行车正常行驶的速度与测行驶的速度与测量量之间的关系量量之间的关系如何估算你骑自行车的正常速度如何估算你骑自行车的正常速度(3)估算正常行驶的速度估算正常行驶的速度第31页/共37页思考地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。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第32页/共37页小结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=T2r=T2v=rv=tl=tn=f=T1(1)(1)同一传动同一传动各轮边缘上线速度相等各轮边缘上线速度相等 (2)(2)同轴转动同轴转动轮上各点的角速度相等轮上各点的角速度相等(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、转速都不变第33页/共37页例与练例与练1 1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是中正确的是 （）（）A A速度的大小和方向都不变速度的大小和方向都不变B B速度的大小和方向都改变速度的大小和方向都改变C C速度的大小改变，方向不变速度的大小改变，方向不变DD速度的大小不变，方向改变速度的大小不变，方向改变 匀速圆周运动速度大小（速率）不变，匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化。速度方向不断变化。第34页/共37页例与练例与练2 2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）说法正确的是（）A A半径一定，角速度与线速度成反比半径一定，角速度与线速度成反比B B半径一定，角速度与线速度成正比半径一定，角速度与线速度成正比C C线速度一定，角速度与半径成正比线速度一定，角速度与半径成正比DD角速度一定，线速度与半径成反比角速度一定，线速度与半径成反比提示：提示：第35页/共37页例与练例与练3 3、做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,10s,10s 内沿半径为内沿半径为20m20m的圆周运动的的圆周运动的弧长弧长为为100m,100m,求：求：（1 1）线速度）线速度 （2 2）角速度）角速度 （3 3）周期）周期第36页/共37页例与练例与练4 4、如如图图所所示示装装置置中中，三三个个轮轮的的半半径径分分别别为为r r、2 2r r、4 4r r，b b点点到到圆圆心心的的距距离离为为r r，求求图图中中a、b b、c c、d d各点的线速度之比、角速度之比。各点的线速度之比、角速度之比。同一轮上各点的同一轮上各点的角速度角速度（周期（周期、转速）转速）都相同都相同 通过皮带传动的两轮与皮通过皮带传动的两轮与皮带接触的边缘上各点的带接触的边缘上各点的线速线速度度大小相等。大小相等。提示：提示：第37页/共37页