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课件网) 在物理学中,把质点的运动轨迹是圆或圆弧一部分的运动叫做圆周运动。 第6章 圆周运动 新课导入 第1节 圆周运动 问题: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? 学习任务一 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 【科学探究】如何比较它们运动的快慢 ①你衡量快慢的标准是什么 ②你从哪个角度去进行比较的 思路一:比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 思路二:比较物体在一段时间内半径转过的角度的大小 圆周运动快慢的比较 思路三:比较物体转过一圈所用时间的多少 思路四:比较物体在一段时间内转过的圈数 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 s t (1) 物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢. (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. v = t s 1、线速度 思路一:比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 (2)定义:质点做圆周运动通过的弧长 s和所用时间t 的比值. S是弧长并非位移 当 t 很小很小时(趋近零),弧长 S 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。 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 O Δθ A B (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的角度Δθ和所用时间Δ t的比值叫做角速度 (3)定义式: ω= Δt Δ θ rad/s 2.角速度 (4)单位:弧度每秒,符号为_____. 注意:角速度是矢量,其方向在高中学段不作要求 思路二:比较物体在一段时间内半径转过的角度的大小 角度和弧度的转化: 说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。 其中Δθ采用弧度制 3、周期 (1)定义:表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间 (2)单位:S T=2S T=1S 思路三:比较物体转过一圈所用时间的多少 4、转速 n=0.5r/s n=1r/s (1)定义:表示的是物体在单位时间内转过的圈数 (2)单位:转/秒(r/s)或转/分(r/min) 7200r/min 思路四:比较物体在一段时间内转过的圈数 探讨:线速度与角速度的关系 ω 你还有其他推导线速度和角速度关系的方法吗? 设物体做半径为 r 的圆周运动,在 Δt 内通过的弧长为 Δl ,弧对应的圆心角为 Δθ。当Δθ以弧度为单位时, l Δθ r v = = = ωr Δt Δl Δt rΔ θ 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 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 根据上面的公式v=ωr ,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. 小结: 探讨:线速度与角速度的关系 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 【课本例题】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? 学习任务一 描述圆周运动快慢的物理量及其关系 例1 (多选)[2023·重庆八中月考] A、B两个质点分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的路程之比sA∶sB=2∶3,转过的角度之比φA∶φB=3∶2,则下列说法正确的是 ( ) A.它们的运动半径之比rA∶rB=2∶3 B.它们的运动半径之比rA∶rB=4∶9 C.它们的周期之比TA∶TB=2∶3 D.它们的转速之比nA∶nB=2∶3 BC 学习任务一 [解析] A、B两个质点在相同的时间内通过的路程之比为2∶3,即通过的弧长之比为2∶3,所以vA∶vB=2∶3,在相同的时间内转过的角度之比φA∶φB=3∶2,根据ω=得ωA∶ωB=3∶2,又v=ωr,所以rA∶rB=4∶9,选项A错误,B正确. 根据T=知,TA∶TB=ωB∶ωA=2∶3 ... ...