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课件网) 第二章 匀速圆周运动 1 圆周运动 1. 知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动。 2. 理解线速度,知道匀速圆周运动线速度的特点。 3. 理解角速度,了解转速和周期。 4. 掌握线速度、角速度和周期之间的关系。 教学目标 这些物体的运动有什么共同的特点? 一、形形色色的圆周运动 在物理学中,把物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动。 讨论:有哪些部件绕轴转动?这些部件上的质点以什么为参考系做圆周运动?圆心在哪里? 大齿轮 小齿轮 后轮 二、描述匀速圆周运动的物理量 v v v 任意相等的时间内,通过的弧长相同. 质点沿着圆周运动,如果在任意相等时间内通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做匀速圆周运动. 定义: 特点: 1、匀速圆周运动 分组讨论:如何描述两个圆周运动的快慢呢? 猜想1 比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 猜想 2 比较物体在一段时间内半径转过的角度 Text in here 猜想 4 比较物体在一段时间内转过的圈数 Text in here 猜想3 比较物体转过一圈所用时间 2、线速度 定义: 弧长 快慢 时间 定义式: . 国际单位: 物理意义: 描述质点沿圆周运动 的物理量. 质点做圆周运动通过的 和所用 的比值叫做线速度. 比值定义法 注意:(1)比值定义法:与做比的两个物理量无关,例如 Δs是弧长并非位移 (2)当时间Δt 很小时(趋近零),弧长Δs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。 当Δt 趋近零时,弧长Δs等于物体的位移. . m/s s t 分类: 和 . 平均线速度 瞬时线速度 极限思想 标矢性: 线速度是 (填“标量”或“矢量”) 矢量 质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的 方向,与半径_____. 切线 垂直 线速度的方向 A B O 水滴沿伞切线飞出 3、角速度 定义: 角 θ 快慢 时间 t 定义式: . 国际单位: 物理意义: 描述质点绕圆心转动的 程度. 质点与圆心的连线扫过的 与其所用 的比值. θ ,符号为 或_____. 弧度每秒 rad/s s-1 数补:(1)角度和弧度的转化:180o=π rad (2)弧长与半径的比值表示圆心角的弧度制。 标矢性: 角速度是 (高中阶段不研究其方向) 矢量 是圆心角的弧度制 4、周期 匀速圆周运动是周期不变的运动. A 定义:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间。 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。 5、频率 定义:一段时间内,运动重复的次数与这段时间之比称为频率,用符号 f 表示。 表达式: 物理意义:描述周期性运动的快慢。 频率越高表明物体运转得越快! 单位: 赫兹(Hz) 6、转速 定义:一段时间内转过的圈数与这段时间之比,用符号n表示。 表达式: n=f 频率越高表明物体运转得越快,转速越大表明物体运动得越快! 7200r/min n=0.5r/s n=1r/s 单位:转/秒(r/s)或转/分(r/min) 三、线速度、角速度和周期之间的关系 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: 角速度与周期的关系: 线速度与周期的关系: v = rω 线速度与角速度的关系: 设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧长为Δs,半径转过的角度为Δθ 由数学知识得Δs= rΔθ v = = = rω Δt Δs Δt rΔ θ v = rω s Δ θ r 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 根据公式 v = rω,得出速度 v 与角速度 ω 成正比,你同意这种说法吗?请说出你的理由。 思考讨论: a. 皮带传动-线速度相等 b. 齿轮传动-线速度相等 同一传动带各轮边缘上线速度相同 1. 传动装置线速度的关系 拓展:两个重要的结论 2. 同一轮上各点的角速度关系 同一轮上各点的角速度相同 地球上的物体随着地球一起 ... ...