第四节圆周运动

合集下载

高中物理人教必修2课件：第五章第4节圆周运动

C．运动轨迹的半径为1.27 m D．频率为 1 Hz
2
解析：由题意知 v＝4 m/s，T＝2 s，根据角速度与周期的关系 ω ＝2Tπ＝2×23.14 rad/s＝3.14 rad/s。由线速度与角速度的关系 v＝ ωr 得 r＝ωv＝π4 m≈1.27 m。由 v＝2πnr 得转速 n＝2vπr＝2π4·π4 r/s＝0.5 r/s。
[答案] (1)π rad/s (2)5.0 m/s
在讨论v、ω、r三者间的关系时，应先确保一个量不变，再确定另外两个量间的正、反比例关系。
1．同轴转动如图 5－4－3 所示，A 点和 B 点在同轴的一个“圆盘”上，但跟轴(圆心)的距离不同。当“圆盘”转动时，A 点和 B 点沿着不同半径做圆周运动，它们的半径分别为 r 和 R，且 r＜R。运动特点是转动方向相同角速度相同，但线速度不同。角速度、周期和线速度之间的定量关系： ωA＝ωB，TA＝TB，vvAB＝Rr 。
rP＝Rsin 30°＝0.25 m，
rQ＝Rsin 60°＝
3 4
m，
故二者的线速度分别为
vP＝ωPrP≈0.39 m/s；vQ＝ωQrQ≈0.68 m/s。
答案：ωP＝ωQ＝1.57 rad/s vP≈0.39 m/s vQ≈0.68 m/s
(1)做圆周运动的物体，速度的大小可能不变，速度的方向时刻发生变化，圆周运动一定是变速运动。

人教版高中必修二物理教学课件第五章：曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)

重点难点
重点难点 1.对线速度、角速度、周期概念的理解，以及匀速圆周运动特点的理解. 2.对线速度、角速度、周期之间相互关系的理解．
1.在具体的问题中比较、计算线速度和角速度. 2.圆周运动的多解问题.
知识点一描述圆周运动的物理量
提炼知识 1．圆周运动．物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动．
A、M、C 三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相等，齿轮 A、C 规格相同，半径为 R，根据 v ＝ωr，得 A、C 转动的角速度相同，A、B 同轴转动，角速度相同，C、D 同轴转动，角速度相同，且齿轮 B、D 规格也相同，所以齿轮 D 和齿轮 A 的转动角速度相同，转动周期之比为 1∶1，故 B 正确；
线速度与半径成正
反比： ωωAB＝Rr .
反比： ωωAB＝rr21.周
比：vvAB＝Rr
周期与半径成正比：TTAB＝Rr
期与半径成正比：TTAB＝rr12
【典例 2】如图所示的传动装置中，B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是 rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求 A、B、C 三轮边缘上 a、b、c 三点的角速度之比和线速度之比．
2π
2π 2π
＝3ω1＝3ω.根据ω＝ T 得从动轮的周期

人教版物理必修2 第五章第四节圆周运动Cur-motion

注意：
由于线速度的方向时刻在变，因此匀速圆周运动是一种变速运动！ “匀速”指的是速率不变，即线速度的大小不变。匀速圆周运动是线速度大小不变的变加速曲线运动！
二、描述圆周运动快慢的物理量之二：角速度
（1）角速度的物理意义描述质点转过的圆心角的快慢（2）角速度的定义在圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间 t 的比值，叫做角速度。（3）角速度的定义式
表示单位时间内转过的圈数转速越快表明物体运动的越快！
描述匀速圆周运动快慢的物理量
s 1、线速度 v t 2、角速度 t
3、转速 4、周期单位：m / s 单位：rad / s
n
T
单位：r / s 单位：s
5、频率 f
单位： s 1或Hz
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体，线速度
v 与的关系： v r s r v r t t
r
Δ θ o
1:12:720 钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_______ m// s 150 若秒针长0.2m，则它的针尖的线速度是_______
某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求： A：秒针、分针转动的角速度之比是__________ 60：1 B：秒针、分针尖端的线速度之比是__________ 30：1
N

第五章第四节圆周运动讲解

第四节圆周运动

[学习目标] 1.理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算． 2.知道线速度、角速度、周期之间的关系． 3.理解匀速圆周运动的概念和特点．

[学生用书P 19]

一、线速度(阅读教材P 16～P 17)

1．定义：物体做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值．

2．定义式：v ＝Δs

Δt

3．矢标性：线速度是矢量，其方向和半径垂直，和圆弧相切． 4．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量． 5．匀速圆周运动

(1)定义：线速度的大小处处相等的圆周运动．

(2)性质：线速度的方向是时刻变化的，所以匀速圆周运动是一种变速运动．

拓展延伸►———————————————————(解疑难)

对线速度的理解

如果时间Δt 较长，则线速度的大小实际上等同于以前学过的“平均速率”，因此理解线速度时必须强调Δt 表示很短的时间，此时线速度等同于以前学过的“瞬时速度”，因此理解线速度时只需理解为物体做圆周运动的瞬时速度即可．

1.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )

A ．匀速圆周运动是变速运动

B ．匀速圆周运动的速率不变

C ．任意相等时间内通过的位移相等

D ．任意相等时间内通过的路程相等

提示：选ABD.由线速度的定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，选项A 、B 正确．做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，选项C 错误，选项D 正确．

二、角速度及单位(阅读教材P 17～P 18)

1．定义：物体与圆心的连线扫过的角度与所用时间的比值．

2．定义式：ω＝Δθ

圆周运动 ppt课件

匀速圆周运动
相等时间内通过的圆弧长度相等
的圆周运动
任取两段相等的时间，比较圆弧长度
ppt课件
5
1、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。
2、在圆周运动中，常见的最简单的是匀速圆周运动。
3、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性
ppt课件
6
思考
两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？
ppt课件
26
对自行车三轮转动的描述
(1)A、B的线速度相同
(2)B、C的角速度相同
(3)B、C比A角速度大
B
A
(4)C比A、B线速度大
C
解答此类题关键： v = rω
ppt课件
27
1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系 A
B
A、B、C三点的线速度大小相等
A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等
B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
D．匀速圆周运动是变速运动
ppt课件
19
匀速圆周运动的特点：
1、线速度大小不变，方向一直在变
2、角速度、周期、频率和转速都不变。注：匀速圆周运动是角速度不变的运
2、定义：质点做圆周运动通

人教版高中物理必修二第五章第四节圆周运动课件(共15张PPT)

②齿轮传动
③摩擦传动
同一传动各轮边缘上线速度相同
同轴转动各点的角速度相同
变速自行车的变速原理是什么？思考自行车行进速度与车轮边缘线速度什么ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系？
2.如图所示，某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前后轮直径为660mm，人骑该车行进速度为4m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度的最小值约为（ B ）
二.描述圆周运动各物理量的关系
1.线速度与周期(频率)的关系:(转动一周)
V = 2pR = 2pRf
T
2. 角速度与周期(频率)的关系:(转动一周)
w = 2p = 2pf
T
3.线速度与角速度的关系
v=
Δs Δt
=
rΔθ Δt
=ωr
跟踪训练：关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是：（ B ） A.半径一定，角速度与线速度成反比 B.半径一定，角速度与线速度成正比 C.线速度一定，角速度与半径成正比 D.角速度一定，线速度与半径成反比
3.如果钟表的指针都做匀速圆周运动,钟表上分针的周期和角速度各多大?分针与秒针的角速度之比为多少?
3600秒、π/1800(rad/s)、1：60.
4.A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,
通过的弧长之比SA∶SB=3∶2,而通过的圆心角之比 θ A:θ B=2:3,则它们的周期之比,角速度之比,线速度之比,轨道半径之比各为多少？

圆周运动

练习3、一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可知转子匀速转动时,周期为____s,角速度____
传动装置：
1、皮带传动 A点和B点分别是两个轮子边缘的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑．如图，轮子转动时，它们的线速度相同：vA＝vB，周期与半径成正比，角速度与半径成反比。
量
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 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。
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。
匀速圆周运
动v
v
o
v
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
注意：匀速圆周运动是一种变加速曲线运动
小结：
当ω一定时，V与r成正比当V一定时，ω与r成反比当r一定时，V与ω成正比
练习1、钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为 1_:_1_2_:7_2_0_若时针、分针、秒针长度之比为 1:2:3 ，则它们的针尖的线速度是1_:_2_4_:2_1_6_0
练习2、自行车轮每分钟转120周，车轮半径35cm，则自行车前进的速度多大?
1
2
3
4
解析答案
加速度方向在变化
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？

高中物理必2课件：5.4 圆周运动

更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信
同步练习：
2.某钟表上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求：
A：秒针、分针转动的角速度之比是___6_0_：__1___ B：秒针、zxxk 分针尖端的线速度之比是___3_0_：__1___
3.钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_1_:1_2_:_7_2_0
思考 2、地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。
地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?
O' R'
O
θ
R
R' O'
θ
OR
更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信
3.已知rA :rB :rC =4:2:1，试求：
A B
C
vA : vB : vC 2 : 1 : 1
更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信
物物理理意义
描述物体做圆周运动的快慢
量关系
n f 1 ;1Hz 1s 1 T
更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信
归纳总结：
1、匀速圆周运动是线速度大小不变方向时刻变化的运动！ 2、匀速圆周运动是角速度不变的运动！
3、匀速圆周运动是周期不变的运动！
更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信

5.4圆周运动课件(共21张PPT)

D.以上答案均不对
思考
关于v＝ωr的讨论：
与
根据例2，得出速度v与角速度的r成正比，你
讨同意这种说法吗？请说出你的理由。
论
小结：
当r一定时，v与ω成正比当ω一定时，v与r成正比
当v一定时，ω与r成反比控制变量法
思考
两个重要的结论
与讨
1、同轴转动轮上各点的角速度关系
论
C A
B
同轴转动轮上各点的角速度相等
论示周期，则：
• v与T的关系：
v
=
2πr
T
•
ω与T的关系：
ω=
2π
T
• v与w的关系： v =ωr
3. 周期和转速
• 周期（T ）
– 定义：匀速圆周运动的物体运动一周所需的时间。 – 单位：秒，s
• 转速（n ）
– 定义：单位时间内转过的圈数。 – 单位：转/秒，r/s(或r/min,转/分）
第四节圆周运动
学习目标
知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动.
理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算．
知道线速度与周期的关系，知道角速度与周期的关系、线速度与角速度的关系
生活中的圆周运动
生活中的圆周运动
“线速度” 学习提示
• 线速度的物理意义；
• 线速度的定义；

新人教版必修二第五章第四节5.4圆周运动 (共26张PPT)

2、对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？
周期、角速度、频率、转速
3、A某：电秒钟针上、秒分针针、尖分端针的的线长速度度比之为比是d1__：3_0_d：_2_1＝__1_：_ 2，求： B：秒针、分针转动的角速度之比是__6_0_：__1____
4、半径为40cm，转速1200r/min．求（1）砂轮转动的周期；（2）砂轮转动的角速度；（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？
是直线运动中学过的瞬时速度了。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18 、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6

向心力应用

第二节
向心力⑴——向心力的来源
【课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。
光滑面
光滑面
不光滑面
第二节
向心力⑵——向心力的大小
【实验探究】影响向心力大小的因素
⑴在小球质量m和旋转半径r不变的条件下，改变角速度ω，多次体验手的拉力； ⑵在小球质量 m 和角速度 ω 不变的条件下，改变旋转半径r，多次体验手的拉力； ⑶在旋转半径r和角速度ω不变的条件下，改变小球质量m，多次体验手的拉力；【体验与交流】
可见汽车的速度越大对桥的压力越大。 G
v
r r
1
2
小结
Fra Baidu bibliotek
v 2 匀速圆周运动： F向 F合 m mw r r
2
向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。变速圆周运动：
F向 F合
F 是F
向
合的指向圆心方向的分力
Fn
小结
第二节
向心力⑵——向心力的大小
【匀速圆周运动的加速度】
a r 2 F mr 2 2 v F ma v2 F m a r r
【说明】 ⑴匀速圆周运动的加速度是由向心力产生的，其方向必定
指向圆心，所以匀速圆周运动的加速度又称为向心加速度。

高中物理必修二第五章第四节圆周运动(共27张PPT)

10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。01:58:2401:58:2401:588/28/2021 1:58:24 AM
11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.8.2801:58:2401:58Aug-2128-Aug-21
14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月28日星期六上午1时58分24秒01:58:2421.8.28
15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月上午1时58分21.8.2801:58August 28, 2021
16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年8月28日星期六1时58分24秒01:58:2428 August 2021
v=
Δl Δt
=
rΔθ Δt
=ωr
2.线速度与周期(频率)的关系:(转动一周)
v = l = 2 r = 2 rf = 2 rn
t T 3. 角速度与周期(频率)的关系:(转动一周)
= q = 2 = 2 f = 2 n
t T
∆l r
Δθ
两个重要的结论
1.同一传动 (相等时间里转过的弧长相等)
根据该铭牌的有关数据可知该车的额定时速约为24做匀速圆周运动的飞机运动半径为4000m线速度为80ms则周期为s角速度为rads例题431400225正常走动的钟表时针分针和秒针都作匀速转动下列关于它们的说法正确是2627

人教版高一物理必修二第五章曲线运动5.4 圆周运动 (共55张PPT)

快慢的物理量． 4．物理意义：描述质点沿圆周运动_______
5．匀速圆周运动相等的圆周运动． (1)定义：线速度的大小处处_______ (2)性质：线速度的方向是时刻变化的，所以匀速圆周运动是变速运动．一种_______
二、角速度角度与所用_______ 时间 1．定义：物体与圆心的连线扫过的_______ 的比值．
l v t
l r
l r v r t t
第四节圆周运动
一、复习引入
做匀速圆周运动的物体受到向心力的作用，如何理解向心力？ a：向心力是按效果命名的力 b：任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力
c：不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外，还要另外受到向心力
向心力、向心加速度的求解公式有哪些?它们的方向分别如何？
[做一做] 1.若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的
角速度之比是多少？
提示：转动一周，扫过的角度为 Δθ＝ 2π，秒针用时 Δt＝ 60 2π 秒，分针用时 3 600 秒，秒针角速度为： ω 秒＝，分针角速 60 ω秒 3 600 2π 度为： ω 分＝，则＝＝ 60∶ 1 ω 3 600 分 60
向心力:
方向：始终指向圆心
v 2 2 F mr m m r m2f r r T

2019年物理：5.4《圆周运动》PPT精品教育.ppt

注意：匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变．二、角速度
1．物理意义：描述圆周运动的物体转__动__快__慢__的物理量．
2．定义式：ω＝ΔΔθt . 3．单位：_弧__度__每__秒__，符号为_r_a_d_/s_或_s_－_1_. 4．转速：单位时间内转过的_圈__数__，单位为 _转__每__秒__或_转__每__分__． 5．周期：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间．
图5－4－8
A．va＝2vb C．vc＝va
B．ωb＝2ωa D．ωb＝ωc
解析：选 B.由题图可知：va＝vb，故 A 错；ω
＝vr得：ωb＝rrabωa＝2ωa，故 B 对；由于 ωa＝
ωc，由 v＝ω·r 得：vc＝rracva＝12va，故 C 错；
由 ωb＝2ωa 和 ωa＝ωc 知，ωb＝2ωc，故 D 错．
例1
地球半径R＝6400 km，站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度多大？它们的线速度多大？【精讲精析】站在地球上的人随地球做匀速圆周运动，其周期均与地球自转周期相同．
如图 5－4－5 所示作出地球自转示意图，设赤道上的人站在 A 点，北纬 60°上的人站在 B 点，地球自转角速度不变，A、B 两点的角速度相同，有 ωA＝ωB＝2Tπ＝224××33.61040 rad/s≈7.3×10－5 rad/s.

高考物理一轮复习第四章第4节圆周运动学案含解析

第4节圆周运动

一、圆周运动及其描述 1．匀速圆周运动

(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。

(2)速度特点：速度的大小不变，方向始终与半径垂直。[注1] 2．描述圆周运动的物理量

二、匀速圆周运动的向心力

1．作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2．大小：F ＝ma ＝m v 2r ＝mr ω2＝mr 4π2

2＝mr 4π2n 2

＝m ωv 。

3．方向：始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力。

4．来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供。

三、离心现象

1．定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心

力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。

2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。 3．受力特点

(1)当F ＝m ω2

r 时，物体做匀速圆周运动，如图所示； (2)当F ＝0时，物体沿切线方向飞出；

(3)当F

r 时，物体逐渐远离圆心，F 为实际提供的向心力。

[注5]

【注解释疑】

[注1] 匀速圆周运动是变速运动，“匀速”指的是速率不变。 [注2] 线速度与角速度的对比理解

线速度侧重于描述物体沿圆弧运动的快慢，角速度侧重于描述物体绕圆心转动的快慢。 [注3] 转速n 和频率f 含义相同，只是单位不同。 [注4] 向心加速度的方向也在时刻改变。

[注5] 物体做匀速圆周运动还是偏离圆形轨道完全是由实际提供的向心力和所需的向心力间的大小关系决定的。