高中物理专题5.4圆周运动课件基础版新人教版必修2

★常见传动装置及其特点
同轴传动 皮带传动 齿轮传动 两个齿轮轮齿啮
A、 B 两点在同 两个轮子用皮带连 装 置
轴的一个圆盘 接，A、B 两点分别 合，A、B 两点分 上 是两个轮子边缘的 别是两个齿轮边 点 缘上的点
(2)性质：
变化 的， 线速度的方向是时刻______ 变速 运动。 所以是一种______
一、线速度
描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量
矢量
∆t
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 Δl 和所用时间 Δt 的比值 叫做线速度的大小。 Δl是弧长并非位移 3、大小： Δl v = Δt
★匀速圆周运动的特点 1．“变”与“不变” 描述匀速圆周运动的四个物理量中，角速 度、周期和转速恒定不变，线速度是变化的； 2．性质 匀速圆周运动中的“匀速”不同于匀速直线 运动中的“匀速”，这里的“匀速”是“匀速 率”的意思，匀速圆周运动是变速运动。
※知识点二、角速度
1．定义：
角度 与转过这一______ 连接物体与圆心的半径转过的 ______ 角度 时间 的比值。 所用______
线速度与角速度的关系
l v t
l r
l r
v r
r
r r t t
★匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、频率、转 速的比较
项目 内容 大小 国际单位 (符号) 米每秒(m/s) 弧度每秒 (rad/s) 赫兹(Hz) 秒(s) 转每秒(r/s) 各物理量 在图中示意 联系 都是描述 匀速圆周 运动快慢 的物理 量，v＝ 2πr T ＝ωr ＝2πrf＝ 2πnr
是线速度大小不变的运动！
★【思考与讨论】
(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位 移相同吗？ (2) 匀速圆周运动的线速度是不变的吗？匀速圆 周运动的 “ 匀速 ” 同 “ 匀速直线运动 ” 的 “ 匀速 ” 一样吗？
提示：
(1)不一定相同。做匀速圆周运动的物体相等时
间内通过的位移大小相等，但方向可能不同。 (2)质点做匀速圆周运动时，速度的大小不变，方向时刻 在变化，因此，匀速圆周运动不是线速度不变的运动，是变 速曲线运动。 匀速圆周运动中的“匀速”是指速度的大小(速率) 不变，应该理解成“匀速率”；而“匀速直线运动”中的“匀速” 指的是速度不变，是大小、方向都不变。二者并不相同。
二、角速度
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Δt的 比值叫做角速度。
Ｏ
Δθ 3、公式： ω= Δt
Δθ采用弧 度制
4、单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1
匀速圆周运动是角速度不变的运动！
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。
∆l
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。11
匀速圆周运动
任意相等时间内 通过的圆弧长度 相等
任取两段相等的时 间，比较圆弧长度
v
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
oห้องสมุดไป่ตู้
v
v
速率不变 匀速圆周运动是变速运动！
2．公式： Δθ ω＝ 。 Δt 3．单位： 弧度每秒，符号是______ rad/s或________ rad· s－1。
4．物理意义 用来描述物体沿圆心转动快慢的 物理量。 5．转速与周期 转速 定义 符号 单位 物体单位时间内 转过的_____ 圈数 n 转每秒(r/s) 转 每分(r/min) 周期 做圆周运动的物体，转过 _____ 一周所用的时间 T 秒(s)
第五章 曲线运动
5.4 圆周运动
※知识点一、线速度
1．定义 线速度的大小等于质点通过的弧长 Δs 与通过这 段弧长所用时间 Δt 的比值。 2．公式
Δs Δt 。 v＝____
3．方向
相切 ，与半径______ 垂直 。 线速度是矢量，方向与圆弧______
4．匀速圆周运动 (1)定义：
处处相等 的运动。 沿着圆周，并且线速度的大小____________
AB 线速度 v＝Δl＝ Δt Δt Δφ 角速度 ω＝ Δt 1 频率 f＝T 2π 2πr 周期 T＝ ＝ v ω ω 转速 n＝ f ＝ 2π
特别提醒： (1)v、ω、r 间的关系为瞬时对应关系。 (2)讨论 v、ω、r 三者关系时，先确保一个量不变，再确定 另外两个量间的正、反比关系。 1 (3)公式 v＝ωr 适用于所有的圆周运动；关系式 T＝ f 适用 于所有具有周期性运动的情况。
周期：T
表示运动一周所用的时间
匀速圆周运动是周期不变的运动！
周期的倒数叫频率
f 频率： 1 T
表示一秒内转过的圈数
频率越高表明物体运转得越快！
单位时间内转过的圈数叫转速
转速：n
转速n越大表明物体运动得越快！
★【思考与讨论】
1．做匀速圆周运动的物体，其角速度不变吗？ 提示： 匀速圆周运动的角速度大小、 方向均保持 不变．
ωr。 2．关系式：v＝____
★【思考与讨论】
如图为两种传动装置的模型图。试根据模型图讨论以下问题： (1)甲图为皮带传动装置，试分析 A、B 两点的线速度及角速度关系。 (2)乙图为同轴传动装置，试分析 A、C 两点的角速度及线速度关系。
提示： (1)皮带传动时，在相同的时间内，A、B 两点 通过的弧长相等，所以两点的线速度大小相同，又 v＝rω， 当 v 一定时，角速度与半径成反比，半径大的角速度小。 (2) 同轴传动时，在相同的时间内，A、C 两点转过的 角度相等，所以这两点的角速度相同，又因为 v＝rω，当 ω 一定时，线速度与半径成正比，半径大的线速度大。
2．若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分 针的周期各是多少？角速度之比是多少？ 提示：秒针的周期 T 秒＝1 min＝60 s，分针的周 期 T 分＝1 h＝3 600 s. 2π ω秒 T分 60 由 ω＝ T 得 ＝ ＝ . ω分 T秒 1
※知识点三、线速度与角速度的关系
1．两者关系
乘积 。 在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的______