新教材 人教版高中物理必修第二册 第六章 圆周运动 精品教学课件(共349页)

3．物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。
四、线速度与角速度的关系
1．两者关系：在圆周运动中，线速度大小等于_角__速__度__的__大__小__ _与__半__径__的__乘__积____。
2．表达式：v＝_ω_r。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的。 ( √ )
(3)方向：线速度是矢量，物体经过圆周上某点时的线速度方向
就是圆周上该点的_切_线__方向。
(4)物理意义：线速度是描述物体做圆周运动快慢的物理量，当 Δt
很小时，其物理意义与_瞬__时_速__度__相同。
(5)匀速圆周运动：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小
处__处__相__等__，这种运动叫作匀速圆周运动。
(2)线速度越大，角速度一定越大。
( ×)
(3)转速越大，周期一定越大。
( ×)
(4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。 ( √ )
2．(多选)做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是( )
A．速度
B．速率
C．周期
D．转速
BCD [速度是矢量，匀速圆周运动的速度方向不断改变；速率、 周期、转速都是标量，B、C、D 正确。]
[注意] 匀速圆周运动是线速度大小不变的曲线运动，它的线速 度方向时刻在变化，因而匀速圆周运动不是匀速运动，严格地说， 应该将其称为匀速率圆周运动。
二、角速度 1．定义：如图所示，物体在 Δt 时间内由 A 运动到 B。半径 OA
在这段时间内转过的角_Δ_θ_与所用时间 Δt 之比叫作角速度，用符号 ω
一、圆周运动及线速度 1．圆周运动的概念
运动轨迹为_圆__周_或__一__段__圆__弧__的机械运动，称为圆周运动。圆周
运动为曲线运动，故一定是变速运动。
2．线速度
(1)定义：做圆周运动的物体，通过 Nhomakorabea_弧_长__与所用时间的比值叫
作线速度的大小。用 v 表示。 Δs
(2)表达式：v＝_Δ_t ，单位为米/秒，符号是_m__/s_。
整车质量：40 kg
额定转速：210 r/min
外形尺寸：L1 800 mm× W650 mm×H1 100 mm
充电时间：2～8 h
电机：后轮驱动、直流永磁式电 额定工作电压/电流：36 V/5 A
机
根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为( )
A．15 km/h
B．18 km/h
C．20 km/h
1．描述圆周运动的各物理量之间的关系
2．描述圆周运动的各物理量之间关系的分析技巧 (1)角速度、周期、转速之间关系的分析：物体做匀速圆周运动 时，由 ω＝2Tπ＝2πn 知，角速度、周期、转速三个物理量，只要其中 一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了。
(2)线速度与角速度之间关系的分析：由 v＝ω·r 知，r 一定时， v∝ω；v 一定时，ω∝1r；ω 一定时，v∝r。
描述圆周运动的物理量
如图所示是一个玩具陀螺，a、b、c 是陀螺上的 三个点；当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 ω 稳定 旋转时：
(1)陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时，a、b、c 三点角速度和 周期各有什么关系？
(2)a、b、c 三点做圆周运动的线速度有什么关系？ 提示：(1)ωa＝ωb＝ωc，Ta＝Tb＝Tc。 (2)va＝vc>vb。
D．25 km/h
阅读本节教材，回答第 23 页“问题”并梳理必要知识点。 教材第 23 页“问题”提示：(1)大、小齿轮用链条连接，边缘上 的点速度大小相等，故运动的一样快；(2)离转轴越远运动的越快。 (3)比两点运动快慢，可以从以下三个角度分析：①比较两点单位时 间内通过的弧长；②比较两点与圆心的连线在单位时间内扫过的圆 心角；③比较两点运动一周所需时间的长短。
三、周期
1．周期：做匀速圆周运动的物体，运动_一_周__所用的时间叫作周 期，用T_表示，单位为__秒__(s_)__。
2．转速：物体转动的圈__数__与所用时间之比，叫作转速。通常用 符号n_表示，单位为__转__每__秒__(r_/_s_) ___或__转__每__分__(r_/_m_i_n_)___。
表示。
Δθ
2．表达式：ω＝_Δ_t 。 3．国际单位：弧度每秒，符号_r_a_d_/_s_。
在国际单位制中角的度量单位为“弧度”，在利用公式 ω＝ΔΔθt 计算角速度时，Δθ 的单位是“弧度”。360°＝2π 弧度。
4．物理意义：角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量。
5．匀速圆周运动是_角__速_度__不__变__的圆周运动。
[特别提示] 在讨论 v、ω、r 三者的关系时，应采用控制变量法， 先保持其中一个量不变，再讨论另外两个量之间的关系。ω、T 和 n 三个物理量可相互换算，只要其中一个量确定，其余两个量也就确 定了。
【例 1】 某品牌电动自行车的铭牌如下：
车型：20 寸(车轮直径：508 mm) 电池规格：36 V，12 A·h(蓄电量)
3．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系， 下面说法中正确的是( )
A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小
D [由 v＝ωr 知，ω＝vr，角速度与线速度、半径两个因素有关， 线速度大的角速度不一定大，A 错误；同样，r＝ωv，半径与线速度、 角速度两个因素有关，角速度大的半径不一定小，C 错误；由 T＝2vπr 知，周期与半径、线速度两个因素有关，线速度大的周期不一定小， B 错误；而由 T＝2ωπ可知，ω 越大，T 越小，D 正确。]
第六章 圆周运动
1．圆周运动 2．向心力 P66 3．向心加速度 P131 4．生活中的圆周运动 P179 专题课 向心力的应用和计算 P261 专题课 生活中的圆周运动 P293 章末总结 P325
学习目标：1.[物理观念]通过研究，认识匀速圆周运动，知道它 是变速运动。2.[科学思维]理解线速度、角速度、周期、转速的概念， 会对它们进行定量计算。3.[科学思维]掌握描述圆周运动的各物理量 之间的关系，并会解决有关问题。4.[科学思维]掌握处理传动问题的 基本方法。