4.圓周運動,自我檢測,自主閱讀,一、線速度1.定義質點通過的弧長s與通過這段弧長所用時間t的比值。當t足夠小時,這個比值就是線速度的瞬時值。,3.方向線速度是矢量,方向與圓弧相切,與半徑垂直。4.物理意義:描述物體沿圓周運動的快慢。5.勻速圓周運動(1)定義:沿著圓周,并且線速度的大小處處相等的運動。(2)性質:線速度的方向是時刻變化的,所以是一種變速運動。這里的“勻速”是指速率不變。,自我檢測,自主閱讀,二、角速度1.定義連接物體與圓心的半徑轉過的角度與轉過這一角度所用時間的比值。,3.角速度是矢量。4.單位:弧度每秒,符號是rad/s或rads-1。5.物理意義用來描述物體沿圓心轉動快慢的物理量。,自我檢測,自主閱讀,三、轉速、周期和頻率,自我檢測,自主閱讀,正誤辨析(1)做勻速圓周運動的物體,相等時間內通過的位移相同。()解析:做勻速圓周運動的物體,在任意相等時間內通過位移大小相等,但位移的方向不同。答案:(2)勻速圓周運動是一種勻速運動。()解析:勻速圓周運動的速度大小不變,但速度方向不斷變化,所以它不是勻速運動。答案:(3)做勻速圓周運動的物體,角速度不變。()答案:(4)在國際單位制中,角的單位是度。()解析:在國際單位制中,角的單位是弧度。答案:,自我檢測,自主閱讀,(5)勻速圓周運動的“勻速”同“勻速直線運動”的“勻速”含義一樣。()解析:物體做勻速圓周運動時,速度的大小不變,方向時刻在變化,因此,勻速圓周運動不是線速度不變的運動,是變速曲線運動。勻速圓周運動中的“勻速”是指速度的大小(速率)不變,應該理解成“勻速率”;而“勻速直線運動”中的“勻速”指的是速度不變,是大小、方向都不變。二者并不相同。答案:,探究一,探究二,探究三,描述圓周運動的物理量及其關系情景導引月球繞地球運動,地球繞太陽運動,這兩個運動都可看成是圓周運動,怎樣比較這兩個圓周運動的快慢?請看下面地球和月球的“對話”。地球說:你怎么走得這么慢?我繞太陽運動1s要走29.79km,你繞我運動1s才走1.02km。月球說:不能這樣說吧!你一年才繞太陽轉一圈,我27.3天就能繞你轉一圈,到底誰轉得慢?請問:地球說得對,還是月球說得對?,探究一,探究二,探究三,要點提示地球和月球說的均是片面的,它們選擇描述勻速圓周運動快慢的標準不同。嚴格來說地球繞太陽運動的線速度比月球繞地球運動的線速度大,而月球繞地球轉動的角速度比地球繞太陽轉動的角速度大。,探究一,探究二,探究三,知識歸納1.各物理量之間的關系,探究一,探究二,探究三,2.物理量之間關系的理解(1),探究一,探究二,探究三,畫龍點睛線速度、角速度和半徑之間是瞬時對應關系,對所有圓周運動均成立。,(2)線速度和角速度的比較,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例1】甲、乙兩物體都做勻速圓周運動,其轉動半徑之比為12,在相等的時間里甲轉過60,乙轉過45,則它們的角速度之比為,線速度之比為,周期之比為。答案:432334,探究一,探究二,探究三,變式訓練1關于做勻速圓周運動的物體的線速度、角速度、周期的關系,下面說法正確的是()A.線速度大的角速度一定大B.線速度大的周期一定小C.角速度大的半徑一定小D.角速度大的周期一定小答案:D,探究一,探究二,探究三,要點提示根據題意,A、B繞同一支點轉動,所以角速度相等,即A=B;由題圖看出rArB,根據v=r得線速度vAvB。,常見傳動裝置及其特點情景導引如圖所示,蹺蹺板的支點位于板的中點,A、B是板上的兩個點,請比較:在撬動的某一時刻,A、B的線速度vA、vB的大小關系及角速度A、B的大小關系。,探究一,探究二,探究三,知識歸納三種傳動裝置及其特點,探究一,探究二,探究三,畫龍點睛在處理傳動裝置中各物理量間的關系時,關鍵是確定其相同的量(線速度或角速度),再由描述圓周運動的各物理量間的關系,確定其他各量間的關系。,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例2】(多選)如圖為皮帶傳動裝置,主動軸O1上有兩個半徑分別為R和r的輪,O2上的輪半徑為r,已知R=2r,r=R,設皮帶不打滑,則()A.AB=11B.vAvB=11C.BC=11D.vBvC=11答案:AD,探究一,探究二,探究三,規律方法求解傳動問題的思路(1)分清傳動特點:若屬于皮帶傳動或齒輪傳動,則輪子邊緣各點線速度大小相等;若屬于同軸傳動,則輪上各點的角速度相等。(2)確定半徑關系:根據裝置中各點位置確定半徑關系,或根據題意確定半徑關系。(3)擇式分析:若線速度大小相等,則根據分析,若角速度大小相等,則根據vr分析。,探究一,探究二,探究三,變式訓練2(多選)如圖所示,地球繞OO軸自轉,則下列說法正確的是()A.A、B兩點的角速度相等B.A、B兩點的線速度相等C.A、B兩點的轉動半徑相等D.A、B兩點的轉動周期相等解析:A、B兩點隨地球自轉繞地軸做勻速圓周運動,它們的圓心在地軸上的不同點,它們的半徑不同,線速度也不同,角速度相等,周期相等。答案:AD,探究一,探究二,探究三,如圖所示,衛星繞地球做勻速圓周運動,請思考:(1)衛星的圓周運動是一種勻速運動還是變速運動?(2)衛星做勻速圓周運動中,有哪些物理量不發生變化?要點提示(1)因衛星做圓周運動的速度方向時刻在變,因此是變速運動。(2)衛星的角速度、周期、頻率,還有轉速不發生變化。,對勻速圓周運動的理解情景導引,探究一,探究二,探究三,知識歸納1.圓周運動的性質圓周運動一定是變速運動,一定具有加速度,它受的合力一定不為零。2.勻速圓周運動的特點,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例3】(多選)關于勻速圓周運動,下列說法正確的是()A.勻速圓周運動是變速運動B.勻速圓周運動的速率不變C.任意相等時間內通過的位移相等D.任意相等時間內通過的路程相等解析:由線速度定義知,勻速圓周運動的速度大小不變,也就是速率不變,但速度方向時刻改變,故選項A、B正確;做勻速圓周運動的物體在任意相等時間內通過的弧長即路程相等,選項C錯誤,D正確。答案:ABD,探究一,探究二,探究三,規律方法(1)矢量的比較,首先要想到方向問題。(2)“相等時間內”的問題,為便于比較可以取一些特殊值,但是有時取特殊值也會犯錯,如本題中若取t=T,則相等時間內位移相等,均為0,這樣看來選項C正確,所以舉例時要具有普遍性。(3)勻速圓周運動中的“勻速”,是指“勻速率”的意思,勻速圓周運動是變速運動。,探究一,探究二,探究三,變式訓練3(多選)做勻速圓周運動的物體,下列各物理量中不變的是()A.線速度B.角速度C.周期D.轉速解析:圓周運動的物體線速度是矢量,其方向時刻變化,故選項A錯誤;勻速圓周運動的角速度大小和方向都不變,周期和轉速是標量,勻速圓周運動其值不變,故選項B、C、D正確。答案:BCD,1,2,3,1.關于勻速圓周運動,下列說法正確的是()A.勻速圓周運動是勻速運動B.勻速圓周運動是勻變速曲線運動C.勻速圓周運動是變加速曲線運動D.做勻速圓周運動的物體必處于平衡狀態解析:勻速圓周運動的速度方向時刻變化,加速度也是變量。答案:C,1,2,3,2.關于角速度和線速度,說法正確的是()A.半徑一定,角速度與線速度成反比B.半徑一定,角速度與線速度成正比C.線速度一定,角速度與半徑成正比D.角速度一定,線速度與半徑成反比解析:由v=r可知,r一定時,v與成正比,選項A錯誤,B正確;v一定時,與r成反比,選