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课件网) 6.1 圆周运动 第六章 圆周运动 人教版(2019)必修 第二册 学习目标 1.认识圆周运动、匀速圆周运动的特点,了解描述圆周运动快慢的基本思路,了解转速和周期的意义。 2.理解线速度的物理意义,知道匀速圆周运动中线速度的方向。 3.理解角速度的物理意义,掌握线速度和角速度的关系。 4.能在具体情境中确定线速度和角速度。 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。 导入新课 将自行车后轮架起,转动脚踏板,注意观察:大、小两个齿轮边缘上的点,哪个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的距离不同的点,哪个运动得更快些? 你能说出判断运动快慢的依据吗? 如何比较圆周运动的快慢? 讨论 比较做圆周运动快慢的方法: 1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 2.比较物体在一段时间内半径转过的角度 3.比较物体转过一圈所用时间 4.比较物体在一段时间内转过的圈数 慢 快 2.物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。 1.定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δs和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 3.大小: 单位:m/s 4.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。 ΔS是弧长并非位移 当Δt 很小很小时(趋近零),弧长ΔS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。 一、线速度 s t v v v o 定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。 率 [结论] 匀速圆周运动是变速运动。 [分析] 做匀速圆周运动的物体尽管它速度大小不变,但它的速度方向每时每刻都在改变。 匀速圆周运动 匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗? 讨论 例 做匀速圆周运动的物体,线速度 不变, 时刻在变,线速度是 (填“恒量”或“变量”); 匀速圆周运动的性质是 ; 这里“匀速”的含义是_____。 大小 方向 变量 变速曲线运动 线速度的大小不变 2、物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。 3、大小: 4、单位:rad/s (弧度/秒) 说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。 O θ A B 二、角速度 1、定义:物体做圆周运动,连接物体和圆心的半径转过的角度 和所用时间 的比值叫做角速度。 圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,为描述问题的方便,“给”这个比值一个单位,这就是弧度(rad)。 练习:1800对应多少弧度? 900对应多少弧度? r = = 半径 弧长 θ S 角的国际单位 S O r 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。 1.周期:T 单位:s 三、周期、转速 表示运动一周所用的时间。 说明:匀速圆周运动是周期不变的运动。 物体转动的圈数与所用时间之比。 单位:r/s或r/min 2.转速:n(工程技术语言) 小结 ⑴周期、转速物理意义: 说明:周期越小、转速越大,表明物体转动越快。 都是描述物体做圆周运动的快慢的物理量。 ⑵周期与转速关系 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 若在Δt内通过的弧长为Δs ,半径r 转过的角度 , 请推导:线速度v与角速度ω间的关系。 v =ωr(普遍适用) 结论: 四、线速度与角速度的关系 r 由 得 由 得 当 以弧度为单位时,有 ① ② 将①、②代入,有 例 一个小孩坐在游乐场的旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动,圆周的半径为4.0m。当他的线速度为2.0m/s时,他做匀速圆周运动的角速度是多少?周期是多少? 解:小孩做匀速圆周运动,r = 4.0 m, v = 2.0 m/s 可得角速度为: 做匀速圆周运动的周期为: 当v一定时,ω与r成反比 当ω一定时, v与r成正比 当r一定时, v与ω成正比 关于v=ωr的讨论: 根据上面的公式,得 ... ...