高中物理必圓周運(yùn)動(dòng)ppt課件

1、5.5 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)12這些物體的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)？這些物體的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)？3在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一部分圓弧的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。45.4 5.4 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一、定義：質(zhì)點(diǎn)一、定義：質(zhì)點(diǎn)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。5怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？怎樣描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？思考與討論思考與討論1 1 自行車的大齒輪、自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，行駛時(shí)，這三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，行駛時(shí)，這三個(gè)輪子上各點(diǎn)在做圓周運(yùn)三個(gè)輪子上各點(diǎn)在做圓周運(yùn)動(dòng)。那

2、么，哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更動(dòng)。那么，哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些？也許它們運(yùn)動(dòng)得一樣快些？也許它們運(yùn)動(dòng)得一樣快？快？后輪小齒輪大齒輪6勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)比較快慢比較快慢猜想一下:你可以提供那些方法?7猜想猜想1 1：通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間通過(guò)的弧通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間通過(guò)的弧長(zhǎng)，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢；長(zhǎng)，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢；猜想猜想2 2：通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)與圓心的連線在單通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)與圓心的連線在單位時(shí)間掃過(guò)的圓心角，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位時(shí)間掃過(guò)的圓心角，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢；快慢；猜想猜想3 3：通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)通過(guò)確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢。間長(zhǎng)短，來(lái)比較質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢。

3、猜想一下猜想一下:你可以提供哪些方法你可以提供哪些方法?8二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理量二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。2、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)過(guò)的弧長(zhǎng) l 和所用時(shí)間和所用時(shí)間 t 的的比值叫做線速度。比值叫做線速度。3、大小：、大小：4、單位：、單位：m/sv =tl5、方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上、方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。該點(diǎn)的切線方向。l是弧長(zhǎng)并非位移是弧長(zhǎng)并非位移當(dāng)當(dāng)t 很小很小時(shí)（趨很小很小時(shí)（趨近零），弧長(zhǎng)近零），弧長(zhǎng)l 就等就等

4、于物體的位移，式中于物體的位移，式中的的v ，就是直線運(yùn)動(dòng)中，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度。學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度。l96.6.勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體物體沿著圓周沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小線速度的大小處處相等處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)中的“勻勻速速”指速度指速度不變嗎？不變嗎？注意：注意：“勻速勻速”圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻在變化速度方向時(shí)刻在變化率率10v可見(jiàn)：盡管做勻速圓可見(jiàn)：盡管做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)周運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的線速度大小相時(shí)刻的線速度大小相等，但等，但線速

5、度的方向線速度的方向是不斷變化的是不斷變化的勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)！運(yùn)動(dòng)！速率不變速率不變是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)！是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)！vvo11二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理量二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)圓心角的快慢。、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)圓心角的快慢。 2、定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半、定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過(guò)圓心角徑轉(zhuǎn)過(guò)圓心角和所用和所用時(shí)間時(shí)間tt的比值叫做角速的比值叫做角速度。度。3、大小：、大?。?t 思考思考：角速度的單角速度的單位是什么樣的？位是什么樣的？12角度制和弧度制角度制和弧度制2、弧度制：、弧度制：lABro1、角度制：、角度制：將圓

6、周等分成將圓周等分成360等份，每一等份等份，每一等份對(duì)應(yīng)的圓心角定義為對(duì)應(yīng)的圓心角定義為1度。度。 圓心角圓心角的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的 比比值來(lái)描述值來(lái)描述,這個(gè)比值是沒(méi)有單位的這個(gè)比值是沒(méi)有單位的,為了為了描述問(wèn)題的方便描述問(wèn)題的方便,我們我們“給給”這個(gè)比值一這個(gè)比值一個(gè)單位個(gè)單位,這就是弧度（這就是弧度（rad）.Rl=半徑弧長(zhǎng)q13弧度度半徑弧長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)一周 23602RR2=練習(xí)：練習(xí)：1800對(duì)應(yīng)多少弧度？對(duì)應(yīng)多少弧度？ 900對(duì)應(yīng)多少弧度？對(duì)應(yīng)多少弧度？ 3、角速度的單位、角速度的單位: 弧度弧度/ /秒秒 rad/s2說(shuō)明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)

7、說(shuō)明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)。14三、周期和頻率三、周期和頻率1 1）周期（）周期（T T ）：）： 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所需勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間。的時(shí)間。n單位：?jiǎn)挝唬好耄耄╯ s）2 2）頻率（）頻率（f f ）：）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)單位時(shí)間內(nèi)完成勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)n單位：?jiǎn)挝唬汉掌潱ê掌潱℉zHz）或）或s s-1-13 3）二者關(guān)系：）二者關(guān)系：T=1/f T=1/f 或或Tf=1Tf=14 4）轉(zhuǎn)速（）轉(zhuǎn)速（n n）：）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n單位：?jiǎn)挝唬恨D(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ / 秒（秒（r/sr/s）二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理

8、量二、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的的物理量15三、描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系三、描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系（1）線速度和角速度的關(guān)系線速度和角速度的關(guān)系vr=（2）線速度與周期、頻率的關(guān)系）線速度與周期、頻率的關(guān)系2 rvT=2 rf=（3）角速度與周期、頻率的關(guān)系）角速度與周期、頻率的關(guān)系2T=2f=wrvTwTrv=22理解理解 討論：討論：1 1）r r一定，一定，v v與與成正比成正比2 2）v v一定，一定，與與r r成反比成反比3 3）一定，一定，v v與與r r成正比成正比16四、常見(jiàn)傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置四、常見(jiàn)傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置a、皮帶傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)b、齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)c c、轉(zhuǎn)盤上離轉(zhuǎn)盤上

9、離圓軸心遠(yuǎn)近圓軸心遠(yuǎn)近不同的質(zhì)點(diǎn)不同的質(zhì)點(diǎn)（傳動(dòng)）（傳動(dòng)）（同軸轉(zhuǎn)動(dòng)）（同軸轉(zhuǎn)動(dòng)）17結(jié)論：結(jié)論：1 1、同軸轉(zhuǎn)動(dòng)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的整體的整體角速度相等角速度相等2 2、皮帶（或齒輪）傳動(dòng)皮帶（或齒輪）傳動(dòng)的是兩的是兩輪邊緣的點(diǎn)輪邊緣的點(diǎn)線速度大小相等線速度大小相等技巧:1、注意抓住相等的量注意抓住相等的量2 2、再運(yùn)用、再運(yùn)用找聯(lián)系找聯(lián)系18 1.一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng), ,皮皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng), ,大輪半徑是小輪大輪半徑是小輪半徑的半徑的3倍倍, ,大輪上一點(diǎn)大輪上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸離轉(zhuǎn)軸O1的距的距離是大輪半徑的離是大輪半徑的1/3, ,大輪邊緣上

10、一點(diǎn)大輪邊緣上一點(diǎn)P, ,小輪邊緣上一點(diǎn)小輪邊緣上一點(diǎn)Q，則，則v vQ Q:v:vP P:v:vS S= = Q Q:P P:S S= = o1o2SPQ19o1o2SPQVP=VQ ，p=S 抓住特征：抓住特征：應(yīng)用應(yīng)用V=V=r r31pPSsrVVr=13QPQPrr=vQ:vP:vS=3:3:1Q:P:S=3:1:1202、地球半徑地球半徑R=6.4106m，地球赤道，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度和線速度各是多大？和線速度各是多大？補(bǔ)充補(bǔ)充: :地球上何處與地球上何處與A相同？相同？ 何處與何處與vA大小相等？大小相等？ 隨著緯度的增加，隨

11、著緯度的增加， 也就是也就是A A、B B兩點(diǎn)兩點(diǎn)v、如何變化？如何變化？練一練練一練cosrRq=注意：另外補(bǔ)充另外補(bǔ)充213.如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心的距離為點(diǎn)到圓心的距離為r，求圖中，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比。各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比。va vb vc vd =2 1 2 4 a b c d =2 1 1 1 224.鐘表里的時(shí)針、分針、秒針的鐘表里的時(shí)針、分針、秒針的角速度之比為角速度之比為_若秒針長(zhǎng)若秒針長(zhǎng)02m，則它的針尖的，則它的針尖的線速度是線速度是_ 1:12:720 /150m s235、對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下、對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是：列說(shuō)法正