第四節(jié)圓周運動

第四節(jié):圓周運動教學(xué)目標(biāo)：

1、知道什么是勻速圓周運動

2、理解什么是線速度、角速度和周期

3、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系

生活中做圓周運動的物體地球公轉(zhuǎn)地球圍繞太陽轉(zhuǎn)1.定義：在物理學(xué)中，把質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動一.圓周運動思考與討論自行車的輪盤，飛輪，后輪中的質(zhì)點都在做圓周運動。哪些點運動得更快些？行星和自行車，哪個運動得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運動的快慢呢？電風(fēng)扇選用不同的檔位時，葉片轉(zhuǎn)動的快慢不同，但都是圓周運動。那如何來描述圓周運動的快慢呢？你能想出描述的方法嗎？實例分析思考兩物體均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？比較兩個物體在同一段時間內(nèi)通過的圓弧的長短比較兩個物體在同一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度比較兩個物體轉(zhuǎn)過一圈所用的時間比較兩個物體在同一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)當(dāng)Δt

很小很小時（趨近零），弧長Δl

就等于物體的位移，式中的v，就是直線運動中學(xué)過的瞬時速度。描述圓周運動快慢的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。2、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長Δl

和所用時間Δt

的比值叫做線速度的大小。3、大小：4、單位：m/sv

=ΔtΔl5、方向：質(zhì)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?l?t二.線速度6、矢量三.勻速圓周運動

1.定義:質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等，這種運動就叫做勻速圓周運動。或:物體作圓周運動時,線速度的大小處處相等2.說明:

勻速指速率不變!但仍是變速運動!

線速度的方向時刻在變化!v可見：盡管做勻速圓周運動的物體在各個時刻的線速度大小相等，但線速度的方向是不斷變化的勻速圓周運動是變速運動！速率不變是線速度大小不變的運動！vvo1、物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。

2、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度。3、大小：4、單位：rad/s(弧度/秒)ω=ΔtΔθΔθΔθ采用弧度制說明：勻速圓周運動是角速度不變的運動。四.角速度rad(弧度)=弧長/半徑1rad(弧度)=弧長等于半徑所對的圓心角)圓周角360o對應(yīng)2rad

1.周期做勻速圓周運動的物體，如果轉(zhuǎn)過一周所用的時間越少，那么就表示運動得越快。

定義:表示運動一周所用的時間T勻速圓周運動是周期不變的運動！五.周期和頻率單位:s2.頻率:

周期T的倒數(shù)叫頻率f表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)頻率：頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！3.轉(zhuǎn)速:

單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)速n越大表明物體運動得越快！n=

f=T1關(guān)系:單位:赫茲(Hz-s-1)單位:轉(zhuǎn)/秒(r/s)描述圓周運動快慢的物理量定義符號單位物理意義關(guān)系物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)nr/s或r/min描述轉(zhuǎn)動物體做圓周運動的快慢

物體運動一周所用的時間物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)TfsHz或s-1n=

f=T1轉(zhuǎn)速周期頻率頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快！轉(zhuǎn)速n越大表明物體運動得越快！小結(jié):描述圓周運動快慢的物理量1、線速度單位:m/s線速度是矢量，它既有大小，也有方向2、角速度單位:rad/s3、轉(zhuǎn)速：n單位：轉(zhuǎn)/秒(r/s)或轉(zhuǎn)/分(r/min)4、周期:T

單位:s5、頻率:f

單位：Hz或s-1勻速圓周運動是周期不變的運動！勻速圓周運動是角速度不變的運動！勻速圓周運動是線速度大小不變的運動！勻速圓周運動是頻率不變的運動！勻速圓周運動是轉(zhuǎn)速不變的運動！五.線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系設(shè)物體做半徑為

r的勻速圓周運動：v=T2πr1.線速度v與周期T的關(guān)系：2.角速度ω與周期T的關(guān)系：ω=T2π3.周期T與頻率f的關(guān)系：T=f14.周期T、頻率f、轉(zhuǎn)速n的關(guān)系：f=nω

=2πn思考設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運動，在Δt內(nèi)通過的弧長為Δl

，半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ由數(shù)學(xué)知識得Δl=rΔθv

===rωΔtΔlΔtrΔθv

=rω?lΔθr5.線速度與角速度的關(guān)系小結(jié):線速度、角速度、周期間的關(guān)系：實例分析:傳動、從動裝置的線、角速度關(guān)系1、皮帶傳動2、齒輪傳動3、同軸上的轉(zhuǎn)動－邊緣線速度大小相等－線速度相等－角速度相等前提:皮帶不打滑!例1、物體做勻速圓周運動時，下列哪些量不變()

A、速率B、速度C、角速度D、周期例題分析ACD2、對做勻速圓周運動的物體，下列說法正確的是：（）A、相等的時間里通過的路程相等B、相等的時間里通過的弧長相等C、相等的時間里發(fā)生的位移相同D、相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等E、相等的時間里平均速度相同ABD注意:位移、平均速度都是矢量！3.對自行車三輪轉(zhuǎn)動的描述CBA(1)A、B的線速度大小相同(2)B、C的角速度相同(3)B比A角速度大(4)C比B線速度大4.地球半徑R=6.4×106m，地球赤道上的物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度和線速度各是多大？若OB與OA成30o，則A、B物體的周期、角速度和線速度各是多大？練習(xí)(1)周期相同：T=24h(2)角速度相同：(3)線速度不同：vB=ωrB=ωRcos30o≈403m/svA=ωrA=ωR≈465m/s(赤道上）例5、某電鐘上秒針、分針的長度比為1：2，分針、時針的長度比為1:1,求：

(1)秒針、分針轉(zhuǎn)動的角速度之比是_______(2)秒針、分針尖端的線速度之比是_______(3)秒針、時針轉(zhuǎn)動的角速度之比是______(4)分針、時針尖端的線速度之比是______30:160:1720:112:1思考線速度、角速度與周期的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為

r的勻速圓周運動：v=T2πr線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：ω=T2πv

=ωrv=ΔtΔlω

=ΔtΔθ小結(jié)1、圓周運動的概念3、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)2、描述圓周運動的幾個物理量及其關(guān)系