資源簡介

(共20張PPT)
圓周運動
在物理學中，把質點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動。
這些物體的運動有什么樣的共同特點？
思考：兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？
比較物體在一段時間內通過的圓弧的長短
比較物體在一段時間內半徑轉過的角度
比較物體轉過一圈所用時間
比較物體在一段時間內轉過的圈數
1. 物理意義：描述質點沿圓周運動的快慢。
2. 定義：質點做圓周運動通過的弧長 Δl 和所用時間 Δt 的比值叫做線速度。
3. 大小：
4. 單位：m/s
5. 方向：質點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向。
Δl是弧長并非位移
矢量
一、線速度
6. 勻速圓周運動：如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等的運動叫做勻速圓周運動。
勻速圓周運動是一種速度大小不變、方向時刻變化的變加速曲線運動。
思考：在圓周運動中，若物體在任意相同的時間內通過的弧長也相等，則該物體的線速度有何的特點？
思考：勻速直線運動中的“勻速”與勻速圓周運動中的“勻速”，其物理意義有何不同？
Ｏ
θ
1.物理意義：描述質點繞圓心轉動的快慢。
2.定義：質點所在的半徑轉過的角度Δθ 和所用時間 Δt 的比值叫做角速度。
3.公式：
4.單位：弧度/秒 rad/s 或 s-1
二、角速度
A
B
思考：在勻速圓周運動中，物體在任意相同的時間內轉過的圓心角是否相等呢？在勻速圓周運動中，物體的角速度有什么樣的特點？
勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。
Δθ
Δθ
Δl
Δl
定義
符號
單位
物理意義
關系
物體在單位時間所轉過的圈數
n
r/s或r/min
描述物體做圓周運動的快慢
物體運動一周所用的時間
物體在1s的時間內所轉過的圈數
T
f
s
Hz或s-1
n = f =
T
1
轉速
周期
頻率
5. 描述圓周運動的其他物理量
時間單位是秒
設物體做半徑為 r 的圓周運動，在 Δt 內通過的弧長為 Δl ，弧對應的圓心角為 Δθ。當Δθ以弧度為單位時，
v = rω
l
Δθ
r
三、線速度與角速度的關系
思考：線速度與角速度之間有什么關系呢？
在圓周運動中，線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積。
當 v 一定時，ω 與 r 成反比
當 ω 一定時，v 與 r 成正比
當 r 一定時，v 與 ω 成正比
思考：根據公式 v = rω，得出速度 v 與角速度 ω 成正比，你同意這種說法嗎？請說出你的理由。
思考：設物體做半徑為r的勻速圓周運動，你能否推導出其線速度v、角速度ω、以及周期T三者之間的關系嗎？
定義式
勻速圓周運動
n單位是r/s
四、兩個重要結論
a. 皮帶傳動－線速度相等
b. 齒輪傳動－線速度相等
同一傳動帶各輪邊緣上線速度相同
1. 傳動裝置線速度的關系
2. 同一輪上各點的角速度關系
同軸轉動時，各點的角速度相同
問題與練習
1.地球可以看做一個半徑為6.4×103km的球體，北京的緯度約為40o。位于赤道和位于北京的兩個物體，隨著地球自轉做勻速圓周運動的角速度各是多大？線速度各是多大？
解: 地球上的物體隨地球一起自轉,做勻速圓周運動，其中周期等于地球自轉周期，為T=24h。
這兩個物體的角速度相等，為
問題與練習
O
R
R'
40o
O'
1.地球可以看做一個半徑為6.4×103km的球體，北京的緯度約為40o。位于赤道和位于北京的兩個物體，隨著地球自轉做勻速圓周運動的角速度各是多大？線速度各是多大？
解: 赤道上物體的線速度：
北京的物體線速度：
問題與練習
2.某走時準確的時鐘，分針與時針的長度比是1.2:1。
（1）分針與時針的角速度之比等于多少？
（2）分針針尖與時針針尖的線速度之比等于多少？
解: （1）由 可知，此時角速度之比等于周期的反比
（2）由 可知，
例1. 如圖所示，直徑為 d 的紙制圓筒，使它以角速度 ω繞軸 O 勻速轉動，然后使子彈沿直徑穿過圓筒。若子彈在圓筒旋轉不到半周時在圓筒上留下 A、B 兩個彈孔，已知 AO、BO 夾角為 φ，求子彈的速度。
解: 子彈從 A 穿入圓筒到從
B 穿出圓筒，圓筒轉過的角
度為 π－φ，則子彈穿過圓筒
的時間為
在這段時間內子彈的位移為圓筒的直徑 d，則子彈的速度為
1. 圓周運動的概念
3. 勻速圓周運動的特點及性質
2. 描述圓周運動的幾個物理量及其關系
4. 兩個重要的結論
(1) 線速度大小不變，方向時刻變化，是變速運動
(2) 速率、角速度、周期、頻率、轉速都不變
v =
Δt
Δl
ω =
Δt
Δθ
v =
T
2πr
ω =
T
2π
v = rω
n = f =
T
1
課堂小結
練習. 汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長。某國產轎車的車輪半徑約為30cm，當該型號的汽車在高速公路上行駛時，駕駛員面前速率計的指針指在“120km/h”上，可估算出該車輪的轉速約為（ ）
A.1000r/s B.1000r/min C.1000r/h D.2000r/s
解: 由公式 ，得 ；
B

展開更多......

收起↑