人教版高中物理必修二圆周运动

v
变速 速率不变
匀速圆周运动是
运动！
是线速度大小不变的运动！
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
描 人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
述
圆
周 1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。
运
动 2、定义：质点所在的半径转
快 过圆心角Δθ和所用时间Δt的 慢 比值叫做角速度。
Δθ
的 物
3、大小：
理
ω=
Δθ
Δt
Δθ采用弧 度制
量 4、单位：rad/s
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
角度制和弧度制
1、角度制：将圆周等分成360等份，每一
等份对应的圆心角定义为1度。
运
时间所转过 一周所用 时间所转过
动
的圈数
的时间 的圈数
快 符号
慢 单位 的 物 物理意
义
理
n
T
r/s或r/min
s
f Hz或s-1
描述物体做圆周运动的快慢
量 关系
n = f =T1
频率越高表明物体运转得越快！ 转速n越大表明物体运动得越快！
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
二、描述圆周运动快慢的物理量
任取两段相等的时间，比较圆弧长度
两小球均做匀速圆周运动，怎样比较它们的快慢呢？
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 角度大小
猜想3： 比较物体 转过一圈 所用时间 的多少
猜想4： 比较物体 在一段时 间内转过 的圈数
描 人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT) 述
§第5四.4节· 圆圆周周运运动 动
转盘
水流星
地球仪
圆周运动特征： 质点的轨迹是圆周(圆弧)、 具有周期性
圆锥摆
一、认识圆周运动
1、什么样的运动叫圆周运动？
质点的运动轨迹是圆或圆的一部分 的运动叫做圆周运动
3、匀速圆周运动
t t
任意相等时间 内通过的圆弧 长度相等，这 种运动就叫做 匀速圆周运动
2、弧度制： 圆心角θ的大小可以用弧长和
半径的 比值来描述,这个比值是没有单位的, 为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一
个单位,这就是弧度（rad）.
A
l
o
θ r
B
弧长
q=
半径
l =
R
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
例子：地球围绕太阳的线速度是340×104 m / s
它的角速度为2× 107 rad / s
因此，为了全面准确地描述质点做圆周运动的 状态，需要用线速度和角速度这两个物理量。
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
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。
矢量
圆 1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
周 运 2、定义：质点做圆周运动通
∆l
动 过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的
快 比值叫做线速度。 Δl是弧长并非位移
慢
的 3、大小： 物
v
=
Δl Δt
理
当Δt 很小很小时（趋 近零），弧长Δl 就等 于物体的位移，式中
量 4、单位：m/s
的v ，就是直线运动中
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体，线速度 大小 不变，方向 时刻在变，线速度是 变量
（恒量或变量),匀速圆周运动的性质 是 变速曲线运动 , 匀速的
含义是 线速度的大小（速率）不变 。
练习
2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法
正确的是： （ ABD ）
A、相等的时间里通过的路程相等 B、相等的时间里通过的弧长相等 C、相等的时间里发生的位移相同 D、相等的时间里转过的角度相等 E、相等的时间里平均速度相同
率
注意：匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
加速度方向在变化
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度 不变吗？
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
v
可见：尽管做匀速圆
周运动的物体在各个
o
时刻的线速度大小相
v
等，但线速度的方向
是不断变化的
思 考
3、描述匀速圆周运动的各物
理量的关系？
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：
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。
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
匀 人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT) 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。
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！
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
周期的倒数叫频率
频率：f = 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！
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
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！
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
描 人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
述 圆 周 定义
转速 物体在单位
周期
频率
物体运动 物体在单位
运动一周：
=
弧长 2R
半径 R
=
2
360 度 = 2 弧度
练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？
2
3、角速度的单位:
弧度/秒 rad/s
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 (共28张PPT)
线速度与角速度的特点
线速度侧重于描述物体通过一段弧长的快慢Leabharlann Baidu 角速度侧重于描述物体绕圆心转动的快慢。
1、线速度
单位:m/s
线速度是矢量 2、角速度
单位:rad/s
3、转速：n 单位：转/秒 (r/s) 或 转/分 (r/min) 4、周期:T 单位:s 5、频率:f 单位：Hz或s-1
匀速圆周运动的特征： a、匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！ b、匀速圆周运动是角速度不变的运动！ c、匀速圆周运动是周期不变的运动！ d、匀速圆周运动是转速不变的运动！