高中物理圓周運動.

1、質(zhì)點的質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓的一部分運動軌跡是圓或圓的一部分的運動叫做圓周運動的運動叫做圓周運動兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？比較物體比較物體在一段時在一段時間內(nèi)通過間內(nèi)通過的的圓弧的圓弧的長短長短比較物體比較物體在一段時在一段時間內(nèi)半徑間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角轉(zhuǎn)過的角度度比較物比較物體轉(zhuǎn)過體轉(zhuǎn)過一圈所一圈所用用時間時間比較物比較物體在一體在一段時間段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過內(nèi)轉(zhuǎn)過的的圈數(shù)圈數(shù)思考1、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。2、定義：質(zhì)點做圓周運動、定義：質(zhì)點做圓周運動通過通過的弧長的弧長 l 和所用時間和所用

2、時間 t 的比值的比值叫做叫做線速度的大小線速度的大小。3、大?。?、大?。?、單位：、單位：m/sv =tl5、方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上、方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的該點的切線方向切線方向。11l是弧長并非位移是弧長并非位移矢量矢量lt描述圓周運動快慢的物理量一、線速度一、線速度任取兩段相等的時任取兩段相等的時間，比較圓弧長度間，比較圓弧長度勻速圓周運動勻速圓周運動任意相等時間內(nèi)任意相等時間內(nèi)通過的圓弧長度通過的圓弧長度相等相等v可見：盡管做勻速圓可見：盡管做勻速圓周運動的物體在各個周運動的物體在各個時刻的線速度大小相時刻的線速度大小相等，但等，但線速度的方向

3、線速度的方向是不斷變化的是不斷變化的勻速圓周運動是勻速圓周運動是變速運動！運動！速率不變速率不變是線速度大小不變的運動！是線速度大小不變的運動！vvo勻速圓周運動是角速度不變的運動！勻速圓周運動是角速度不變的運動！1、物理意義：、物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。 2、定義：質(zhì)點所在的半徑、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度過的角度和所用時間和所用時間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、單位：、單位：弧度弧度/秒秒 rad/s 或或 s -1角速度角速度二、角速度二、角速度做勻速圓周運動的物體，如果轉(zhuǎn)過做勻速圓周運動的

4、物體，如果轉(zhuǎn)過一周所用的時間越少，那么就表示一周所用的時間越少，那么就表示運動得越快。運動得越快。周期：周期：T表示運動一周所用的時間表示運動一周所用的時間勻速圓周運動是周期不變的運動！勻速圓周運動是周期不變的運動！周期的倒數(shù)叫頻率周期的倒數(shù)叫頻率表示單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)表示單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)頻率：頻率：頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！1fT單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速：n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n越大表明物體運動得越快！越大表明物體運動得越快！線速度、角速度與周期的關(guān)系？線速度、角速度與周期的關(guān)系？設物體做半徑為設物體做半徑為 r 的勻速圓周運動：的勻速

5、圓周運動：v =T2r線速度與周期的關(guān)系：線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：=T2nfT222v =r思考當當V一定時，一定時，與與r成反比成反比當當一定時，一定時，V與與r成正比成正比當當r一定時，一定時，V與與成正比成正比關(guān)于關(guān)于r的討論：的討論：根據(jù)上面的公式，得出速度與角速度根據(jù)上面的公式，得出速度與角速度成正成正比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由小結(jié)：小結(jié)：特別提醒：特別提醒：(1)由由vr知，勻速圓周運動的角速度大，它知，勻速圓周運動的角速度大，它的線速度不一定大，還與半徑有關(guān)的線速度不一定大，還與半徑有關(guān)(2)討論討

6、論v、r三者間關(guān)系時，先確保一個量不變，再確三者間關(guān)系時，先確保一個量不變，再確定另外兩個量間的正、反比關(guān)系定另外兩個量間的正、反比關(guān)系 關(guān)于做勻速圓周運動的物體的線速度、角速度、周關(guān)于做勻速圓周運動的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下面說法中正確的是期的關(guān)系，下面說法中正確的是()A線速度大的角速度一定大線速度大的角速度一定大B線速度大的周期一定小線速度大的周期一定小C角速度大的半徑一定小角速度大的半徑一定小D角速度大的周期一定小角速度大的周期一定小【思路點撥思路點撥】解決這類題目的方法是：確定哪個量不解決這類題目的方法是：確定哪個量不變，尋找各物理量之間的聯(lián)系，靈活選取公式進行分析變，尋

7、找各物理量之間的聯(lián)系，靈活選取公式進行分析例例2【答案答案】D跟蹤訓練跟蹤訓練2關(guān)于線速度和角速度，下列說法中正確的是關(guān)于線速度和角速度，下列說法中正確的是()A半徑一定，線速度與角速度成正比半徑一定，線速度與角速度成正比B半徑一定，線速度與角速度成反比半徑一定，線速度與角速度成反比C線速度一定，角速度與半徑成反比線速度一定，角速度與半徑成反比D角速度一定，線速度與半徑成反比角速度一定，線速度與半徑成反比解析：選解析：選AC.根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系vr，當，當r一定一定時，時，v與與成正比，成正比，A正確，正確，B錯誤；線速度一定時，錯誤；線速度一定時，與與r成反比，

8、成反比，C正確；角速度一定時，正確；角速度一定時，v與與r成正比，成正比，D錯誤錯誤2、對于做勻速圓周運動的物體，下列說法對于做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是：正確的是： （ ） A A、相等的時間里通過的路程相等、相等的時間里通過的路程相等B B、相等的時間里通過的弧長相等、相等的時間里通過的弧長相等C C、相等的時間里發(fā)生的位移相同、相等的時間里發(fā)生的位移相同D D、相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等、相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等E E、相等的時間里平均速度相同、相等的時間里平均速度相同ABD1 1、圓周運動的概念圓周運動的概念3 3、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)勻速圓周運動的特點及性質(zhì)2 2、描

9、述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系描述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系v =T2r=T2v = rv =tl=tn = = f = =T1(1)、線速度大小不變、線速度大小不變,方向時刻變化方向時刻變化,是是變速變速運動運動(2)、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變、速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變小結(jié)小結(jié) 某轉(zhuǎn)盤每分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)某轉(zhuǎn)盤每分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)45圈，在轉(zhuǎn)盤離轉(zhuǎn)軸圈，在轉(zhuǎn)盤離轉(zhuǎn)軸0.1 m處有一個小螺帽，求小螺帽做勻速圓周運動的周期、處有一個小螺帽，求小螺帽做勻速圓周運動的周期、角速度和線速度角速度和線速度例例1【答案答案】1.33 s4.71 rad/s0.471 m/s跟蹤訓練跟蹤訓練1地球半徑

10、地球半徑R6 400 km，站在赤道上的人隨地球，站在赤道上的人隨地球轉(zhuǎn)動的角速度多大？線速度多大？轉(zhuǎn)動的角速度多大？線速度多大？答案：答案：7.3105 rad/s465.2 m/s要點三幾種常見的傳動裝置及其特點要點三幾種常見的傳動裝置及其特點 如圖所示的傳動裝置中，如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系為三輪半徑關(guān)系為rArC2rB.若皮帶不打滑，求若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比三點的角速度之比和線速度之比和線速度之比例例3【解析解析】A、B兩輪通過皮

11、帶傳動，皮帶不打滑，兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，A、B兩輪邊緣上點的線速度大小相等，即兩輪邊緣上點的線速度大小相等，即vavb，故，故vavb11B、C兩個輪子固定在一起，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，它們上面兩個輪子固定在一起，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，它們上面的任何一點具有相同的角速度，即的任何一點具有相同的角速度，即bc11【答案答案】122112【方法技巧方法技巧】在處理傳動裝置中各物理量間的關(guān)系時，在處理傳動裝置中各物理量間的關(guān)系時，關(guān)鍵是確定其相同的量關(guān)鍵是確定其相同的量(線速度或角速度線速度或角速度)，再由描述圓周，再由描述圓周運動的各物理量間的關(guān)系，確定其他各量間的關(guān)系運動的各物理量間的關(guān)系，確定其

12、他各量間的關(guān)系跟蹤訓練跟蹤訓練3(2013成都外國語學校高一月考成都外國語學校高一月考)如圖所示的裝置中，已知大如圖所示的裝置中，已知大齒輪的半徑是小齒輪半徑的齒輪的半徑是小齒輪半徑的3倍，倍，A點和點和B點分別在兩輪邊緣，點分別在兩輪邊緣，C點離大輪軸距離等于小輪半徑若不打滑，則它們的線速度點離大輪軸距離等于小輪半徑若不打滑，則它們的線速度之比之比vAvBvC為為()A133B131C331 D313解析：選解析：選C.A、C兩點轉(zhuǎn)動的角速度相等，由兩點轉(zhuǎn)動的角速度相等，由vr可可知，知，vAvC31；A、B兩點的線速度大小相等，兩點的線速度大小相等，即即vAvB11；則；則vAvBvC331.尋規(guī)探法思維啟迪尋規(guī)探法思維啟迪圓周運動的周期性引起的多解問題圓周運動的周期性引起的多解問題【范例范例】(7分分)(2013冀州中學高一檢測冀州中學高一檢測)如圖所示，半徑為如圖所示，半徑為R的水平的水平圓板繞豎直軸做勻速圓周運動，當半徑圓板繞豎直軸做勻速圓周運動，當半徑OB轉(zhuǎn)到某一方向時，轉(zhuǎn)到某一方向時，在圓板中心正上方在圓板中心正上方h處以平行于處以平行于OB方向水平拋出一小球，小方向水平拋出一小球，小球拋出時的速度及圓板轉(zhuǎn)動的角速度為多大時，小球與圓板球拋出時的速度及圓板轉(zhuǎn)