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1、第四节: 圆周运动,教学目标：,1、知道什么是匀速圆周运动 2、理解什么是线速度、角速度和周期 3、理解线速度、角速度和周期之间的关系,生活中做圆周运动的物体,地球公转,地球围绕太阳转,1.定义：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动,一.圆周运动,思考与讨论,自行车的轮盘，飞轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？,行星和自行车，哪个运动得更快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢？,电风扇选用不同的档位时，叶片转动的快慢不同，但都是圆周运动。,那如何来描述圆周运动的快慢呢？你能想出描述的方法吗？,实例分析,思考,两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？
2、,比较两个物体在同一段时间内通过的圆弧的长短,比较两个物体在同一段时间内半径转过的角度,比较两个物体转过一圈所用的时间,比较两个物体在同一段时间内转过的圈数,当t 很小很小时（趋近零），弧长l 就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。,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。,2、定义：质点做圆周运动通过的弧长 l 和所用时间 t 的比值叫做线速度的大小。,3、大小：,4、单位：m/s,5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。,l是弧长并非位移,矢量,l,t,二.线速度,6、矢量,三.匀速圆周运动,1.定义:质点沿圆周运动，如果
3、在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。,或:物体作圆周运动时,线速度的大小处处相等,2.说明: 匀速指速率不变! 但仍是变速运动! 线速度的方向时刻在变化!,可见：尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的线速度大小相等，但线速度的方向是不断变化的,匀速圆周运动是变速运动！,速率不变,o,1、物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。,2、定义：质点所在的半径转过圆心角和所用时间t的比值叫做角速度。,3、大小：,4、单位：rad/s (弧度/秒),采用弧度制,说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。,四.角速度,rad (弧度)=弧长/半径,1rad (弧度)=弧长等于半径所对的圆心
4、角),圆周角360对应2 rad,1.周期做匀速圆周运动的物体，如果转过一周所用的时间越少，那么就表示运动得越快。 定义:表示运动一周所用的时间T,匀速圆周运动是周期不变的运动！,五.周期和频率,单位: s,2.频率: 周期T的倒数叫频率f,表示一秒内转过的圈数,频率：,频率越高表明物体运转得越快！,3.转速: 单位时间内转过的圈数叫转速(n),转速n越大表明物体运动得越快！,关系:,单位: 赫兹(Hz- s-1),单位: 转/秒(r/s),描述圆周运动快慢的物理量,物体在单位时间所转过的圈数,n,r/s或r/min,描述转动物体做圆周运动的快慢,物体运动一周所用的时间,物体在单位时间所转过的
5、圈数,T,f,s,Hz或s-1,转速,周期,频率,频率越高表明物体运转得越快！,转速n越大表明物体运动得越快！,小结:描述圆周运动快慢的物理量,3、转速：n,单位：转/秒 (r/s) 或 转/分 (r/min),4、周期:T 单位:s,5、频率:f 单位：Hz或s-1,匀速圆周运动是周期不变的运动！,匀速圆周运动是角速度不变的运动！,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！,匀速圆周运动是频率不变的运动！,匀速圆周运动是转速不变的运动！,五.线速度、角速度、周期、频率、转速之间的关系,设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：,1.线速度v与周期T的关系：,2.角速度与周期T 的关系：,3.周期T与频率
6、f的关系：,4.周期T 、频率f 、转速n的关系：,f=n, = 2n,思考,设物体做半径为r的匀速圆周运动，在t内通过的弧长为l ，半径转过的角度为,由数学知识得l = r,v = r,5.线速度与角速度的关系,小结:线速度、角速度、周期间的关系：,实例分析:传动、从动装置的线、角速度关系,1、皮带传动,2、齿轮传动,3、同轴上的转动,边缘线速度大小相等,线速度相等,角速度相等,前提:皮带不打滑!,例1、物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变 ( )A、速率 B、速度 C、角速度 D、周期,例题分析,ACD,2、对做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是： （ ） A、相等的时间里通过的路程相等
7、B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、相等的时间里转过的角度相等E、相等的时间里平均速度相同,ABD,注意:位移、平均速度都是矢量！,3.对自行车三轮转动的描述,C,B,A,(1)A、B的线速度大小相同,(2)B、C的角速度相同,(3)B比A角速度大,(4)C比B线速度大,4.地球半径R=6.4106m，地球赤道上的物体A随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大？若OB与OA成30，则A、B物体的周期、角速度和线速度各是多大？,练习,(1)周期相同：T=24h,(2)角速度相同：,(3)线速度不同：,vB=rB= Rcos30403m/s,vA=rA= R465m/s
8、 (赤道上）,例5、某电钟上秒针、分针的长度比为 1：2，分针、时针的长度比为1 :1,求： (1)秒针、分针转动的角速度之比是_ (2)秒针、分针尖端的线速度之比是_ (3)秒针、时针转动的角速度之比是_ (4)分针、时针尖端的线速度之比是_,30:1,60:1,720:1,12:1,思考,线速度、角速度与周期的关系？,设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：,线速度与周期的关系：,角速度与周期的关系：,v =r,小结,1、圆周运动的概念,3、匀速圆周运动的特点及性质,2、描述圆周运动的几个物理量及其关系,4、两个重要的结论,v = r,(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动(2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变,本节小结:,（1）线速度的物理意义（2）线速度的定义（3）线速度的定义式 （4）线速度的瞬时性,描述质点沿圆周运动的快慢,质点做圆周运动通过的弧长l和所用时间t 的比值叫做线速度。（比值定义法）,大小：v = l/t 单位：m/s（ l是弧长，非位移）,当选取的时间t很小很小时（趋近零），弧长l就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。,线速度小结,t,t,l,A,B,
