1、2021年12月16日星期四15.4 圓周運動 第五章曲線運動第五章曲線運動 人教版物理必修人教版物理必修22021年12月16日星期四23觀觀察察2021年12月16日星期四42021年12月16日星期四5“嫦娥一號”奔月2021年12月16日星期四6地球公轉地球公轉地球圍繞太陽轉動地球圍繞太陽轉動2021年12月16日星期四7一、圓周運動的概念一、圓周運動的概念 在物理學中，把在物理學中，把質點的運動軌跡是圓周（或圓周的一部分）的運動叫圓周運動。質點的運動軌跡是圓周（或圓周的一部分）的運動叫圓周運動。2021年12月16日星期四8思考與討論（思考與討論（P16） 自行車的大齒輪，小齒輪，后

2、輪中的質點都在做圓周運動。哪些點運動得更快些？自行車的大齒輪，小齒輪，后輪中的質點都在做圓周運動。哪些點運動得更快些？ 兩小球均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？兩小球均做圓周運動，怎樣比較它們運動的快慢？比較物體在一段比較物體在一段時間內通過的圓時間內通過的圓弧的長短弧的長短比較物體在一段比較物體在一段時間內半徑轉過時間內半徑轉過的角度大小的角度大小比較物體轉過比較物體轉過一圈所用時間一圈所用時間的多少的多少比較物體在一比較物體在一段時間內轉過段時間內轉過的圈數的圈數9;.2021年12月16日星期四102021年12月16日星期四111、線速度、線速度 物體通過的弧長與所用時間的比值，叫

3、做物體通過的弧長與所用時間的比值，叫做圓周運動的線速度。圓周運動的線速度。tlvA AOO二、描述圓周運動快慢的物理量二、描述圓周運動快慢的物理量2021年12月16日星期四12二二、描述圓周運動快慢的物理量、描述圓周運動快慢的物理量1、線速度、線速度A AB B 物體通過的弧長與所用時間的比值，叫做物體通過的弧長與所用時間的比值，叫做圓周運動的線速度。圓周運動的線速度。tlv 當選取的時間當選取的時間t t很小很小很小很小 ( (趨近零趨近零) )時，弧長時，弧長 就等于物體在就等于物體在t t時間時間的位移大小，定義式中的的位移大小，定義式中的v，就是前面學過的物體的瞬時速度。，就是前面學

4、過的物體的瞬時速度。OO 矢量矢量2021年12月16日星期四13二二、描述圓周運動快慢的物理量、描述圓周運動快慢的物理量 如果物體沿著圓周運動，線速度大小處處如果物體沿著圓周運動，線速度大小處處相等（即任意相等時間內通過的弧長都相相等（即任意相等時間內通過的弧長都相等），這種運動叫做勻速圓周運動。等），這種運動叫做勻速圓周運動。 勻速圓周運動速度大小（速率）不變，速度方向不斷變化，是變速運動。勻速圓周運動速度大小（速率）不變，速度方向不斷變化，是變速運動。A AOO2021年12月16日星期四14二二、描述圓周運動快慢的物理量、描述圓周運動快慢的物理量2、角速度、角速度A AB BC C 物

5、體做圓周運動的快慢還可以用它與圓心物體做圓周運動的快慢還可以用它與圓心的連線掃過的角度來描述。的連線掃過的角度來描述。tOO 物體沿圓周運動，它與圓心的連線掃過的物體沿圓周運動，它與圓心的連線掃過的角度與所用時間的比值叫做它的角速度。角度與所用時間的比值叫做它的角速度。 單位：單位：rad/srad/s2021年12月16日星期四15二二、描述圓周運動快慢的物理量、描述圓周運動快慢的物理量3、周期、周期 物體做圓周運動的快慢還可以用它繞圓周物體做圓周運動的快慢還可以用它繞圓周運動一周的時間表示。運動一周的時間表示。 物體沿圓周運動，它繞圓周運動一周的時物體沿圓周運動，它繞圓周運動一周的時間叫做

6、它的周期間叫做它的周期T T。A AOO2021年12月16日星期四16二二、描述圓周運動快慢的物理量、描述圓周運動快慢的物理量4、轉速、轉速 物體做圓周運動的快慢還可以用單位時間內物體做圓周運動的快慢還可以用單位時間內繞圓周運動的圈數表示。繞圓周運動的圈數表示。 物體沿圓周運動，它在單位時間內繞圓周物體沿圓周運動，它在單位時間內繞圓周運動的圈數叫做它的轉速運動的圈數叫做它的轉速n。Tn1A AOO 單位：單位：r/sr/s或或r/minr/min2021年12月16日星期四17三、描述圓周運動快慢各量的關系三、描述圓周運動快慢各量的關系1、線速度與周期、線速度與周期tlvTrv2,Tt 若A

7、 AOOrrl22021年12月16日星期四18三、描述圓周運動快慢各量的關系三、描述圓周運動快慢各量的關系2、角速度與周期、角速度與周期tT2,Tt 若A AOOr22021年12月16日星期四19三三、描述圓周運動快慢各量的關系、描述圓周運動快慢各量的關系3、線速度與角速度、線速度與角速度T2Trv2rv A AOOrtlv或trr2021年12月16日星期四201 1、關于物體做勻速圓周運動的速度，下列說法中正確的是、關于物體做勻速圓周運動的速度，下列說法中正確的是 （）（）A A速度的大小和方向都不變速度的大小和方向都不變B B速度的大小和方向都改變速度的大小和方向都改變C C速度的大

8、小改變，方向不變速度的大小改變，方向不變D D速度的大小不變，方向改變速度的大小不變，方向改變D例與練例與練2021年12月16日星期四21例與練例與練2 2、關于勻速圓周運動的角速度和線速度，下列說法正確的是（）、關于勻速圓周運動的角速度和線速度，下列說法正確的是（）A A半徑一定，角速度與線速度成反比半徑一定，角速度與線速度成反比B B半徑一定，角速度與線速度成正比半徑一定，角速度與線速度成正比C C線速度一定，角速度與半徑成正比線速度一定，角速度與半徑成正比D D角速度一定，線速度與半徑成反比角速度一定，線速度與半徑成反比提示：提示：rv B2021年12月16日星期四22例與練例與練3

9、 3、做勻速圓周運動的物體、做勻速圓周運動的物體,10s ,10s 內沿半徑為內沿半徑為20m20m的圓周運動的弧長為的圓周運動的弧長為100m,100m,求：求：（1 1）線速度）線速度 （2 2）角速度）角速度 （3 3）周期）周期tlvsm /10100sm /10rvsrad /2010srad /5 . 02Ts4231）傳動裝置線速度的關系傳動裝置線速度的關系a、皮帶傳動皮帶傳動線速度相等線速度相等b b、齒輪傳動線速度相等、齒輪傳動線速度相等同一傳動各輪邊緣上線速度相同同一傳動各輪邊緣上線速度相同四、兩個重要的結論四、兩個重要的結論24ABC同一輪上各點的角速度相同同一輪上各點的

10、角速度相同(2)同一輪上各點的角速度關系同一輪上各點的角速度關系2021年12月16日星期四25【典型例題典型例題】 例例1 1：分析下圖中，：分析下圖中，A A、B B兩點的線速度有什么關系？兩點的線速度有什么關系？A AB BA AB B例例2 2：分析下列情況下，輪上：分析下列情況下，輪上A A、B B、C C三點的角速三點的角速度有什么關系？度有什么關系？OA ABC2021年12月16日星期四26實例探究例例1如圖所示的傳動裝置中，如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸兩輪固定在一起繞同一軸轉動，轉動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是rA

11、rC2rB.若皮若皮帶不打滑，求帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比和線三點的角速度之比和線速度之比速度之比. 【解析解析】A、B兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，則兩輪通過皮帶傳動，皮帶不打滑，則A、B兩輪邊緣的線速度大小相等，即兩輪邊緣的線速度大小相等，即 vavb或或vavb11 由由vr得得 abrBrA12B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動，則兩輪固定在一起繞同一軸轉動，則B、C兩輪的角速度相同，即兩輪的角速度相同，即bc或或 bc11由由vr得得 vbvcrBrC12由得由得 abc122由得由得 vavbvc112【分析分析】 解這類題時要注意抓住傳動裝置的

12、特點：同軸傳動的是角速度相等，皮帶傳動是兩輪邊緣的線速度大小相等，再注意運用vr找聯系. 線速度角速度二者關系實例探究返回首頁27一個大輪通過皮帶帶動小輪轉動，皮帶和兩輪之間無滑動，大輪半徑是小輪一個大輪通過皮帶帶動小輪轉動，皮帶和兩輪之間無滑動，大輪半徑是小輪半徑的半徑的3倍，大輪上一點倍，大輪上一點S離轉軸離轉軸O1的距離是半徑的的距離是半徑的1/3，大輪邊緣上一點，大輪邊緣上一點P,小輪邊緣上一點小輪邊緣上一點Q，則，則vQ:vP:vS=_ Q:P:S=_ o1o2SPQ3：3：13：1：1練習：練習：2021年12月16日星期四28一、認識圓周運動一、認識圓周運動二、勻速圓周運動二、勻速圓周運動 三、描述勻速圓周運動快慢的物理量（重點）三、描述勻速圓周運動快慢的物理量（重點） 軌跡是圓的運動軌跡是圓的運動相等的時間里通過的弧長相等相等的時間里通過的弧長相等1 1、線速度：、線速度： 2 2、角速度：、角速度： 3 3、周