（沪科版）高中物理 2.1怎样描述圆周运动 ppt课件

（沪科版）高中物理 2.1怎样描述圆周运动 ppt课件内容摘要：

1、第 2章 样描述圆周运动情境导入 课程目标 1 . 知道什么是匀速圆周运动。 2 . 掌握线速度、角速度和周期的定义 ,会用公式进行计算。 3 . 理解线速度、角速度和周期之间的关系。 一 二 三一、圆周运动 运动轨迹是圆 的运动 , 圆周运动是曲线运动 , 故一定是 变速 运动。 思考 圆周运动的速度方向有何特点 ? 提示 : 方向时刻变化。 一 二 三二、描述圆周运动的物理量 线速度 v 角速度 周期 T 转速 n 定义 物体经过的 圆弧 的 弧长 跟所用时间的比值 连接物体和圆心的半径所转过的角度跟所用时间的比值 物体沿圆周 运动一周的时间 物体单位时间内完成 圆周运动的圈数 公式及 单 2、位 v=单位 : m / s = 单位 : r s 单位 : s 单位 : r / s 矢量性 矢量 方向沿圆周的切线方向 矢量 ( 中学阶段不作要求 ) 标量 标量 相互 关系 =2 , v=2 , v= R , T=1一 二 三三、匀速圆周运动 1 . 定义 物体做圆周运动时 , 如果在 相等的时间里通过的圆弧长度 相等 , 这种运动就叫做匀速圆周运动。 2 . 特点 ( 1 ) 线速度大小 不变 , 方向不断 变化 ;( 2 ) 角速度 不变 ;( 3 ) 转速、周期 不变。 思考 匀速圆周运动是匀速运动吗 ? 匀速圆周运动中哪些物理量保持不变 ? 提示 : 匀速圆周运动中的 “ 匀速 3、 ” 指的是匀速率 , 即速度大小不变 , 但线速度方向一直在变 , 所以匀速圆周运动是变速运动。 匀速圆周运动中线速度的大小、角速度、周期及转速保持不变。 探究点一 探究点二探究一描述圆周运动的各物理量的意义及其 之间关系 问题导引直升机在螺旋桨高速旋转所产生的升力作用下 , 离地而起。 如图所示 : ( 1 ) 螺旋桨上各点的角速度相同吗 ? 线速度呢 ? ( 2 ) 若匀速圆周运动的角速度很大 , 那么它的线速度一定很大吗 ? ( 3 ) 若匀速圆周运动的角速度很大 , 那么它的周期一定很小吗 ? 提示 : ( 1 ) 不同 , 不同。 ( 2 ) 不一定。 ( 3 ) 一定。 探究点一 探 4、究点二 名师精讲 1 . 意义区别 ( 1 ) 线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢 , 但它们描述的角度不同。 线速度 v 描述质点运动的快慢 , 而角速度 、周期 T 、转速n 描述质点转动的快慢。 ( 2 ) 要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的 , 既需要一个描述运动快慢的物理量又需要一个描述转动快慢的物理量。 探究点一 探究点二2 . 各物理量之间的关系 关系式 理解 线速度与角速度的关系 v= R R 一定时 ,v 与 成正比 ; 一定时 ,v 与 R 成正比 角速度与周期的关系 =2 周期大的角速度一定小 线速度与周期的关系 v=2 周期小的线速度大 , 5、 当半径不同时 , 周期小的线速度不一定大 周期和转速的关系 T=1角速度与转速的关系 =2 n 角速度与转速一定成正比 , 转速越大 , 角速度就越大 探究点一 探究点二3 . 物理量之间关系的理解 ( 1 ) 角速度、周期、转速之间关系的理 解 : 物体做匀速圆周运动时 , 由 =2 T=2 n 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 ) 线速度与角速度关系的理 解 : 由 v= R 知 , R 一定时 , v ; 一定时 , v R ; v 一定时 , 1R。 探究点一 探究点二( 3 ) 图像描述 : 警示 ( 1 6、) v 、 、 R 之间是瞬时对应关系 ;( 2 ) v 、 、 R 三个量中 , 只有先确定其中一个量不变 , 才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系 ;( 3 ) 公式 v= R 适用于所有圆周运动。 探究点一 探究点二【例题 1 】 做匀速圆周运动的物体 , 10s 内沿半径为 20m 的圆周运动100m , 试求物体做匀速圆周运动时 : ( 1 ) 线速度的大小。 ( 2 ) 角速度的大小。 ( 3 ) 周期的大小。 点拨 : 解答本题应把握以下两点 : ( 1 ) 明确线速度的定义。 ( 2 ) 明确线速度与角速度、角速度与周期的关系。 解析 : ( 1 ) 由线速度公式 v= 7、v=t=10010m/s = 10m / s ( 2 ) 由 v= R 得 =R=1020r a d/ s = 0 . 5r a d/ s ( 3 ) 由 =2 =2 =2 0 . 5s = 4 s。 答案 : ( 1 ) 10m / s ( 2 ) 0 . 5r a d/ s ( 3 ) 4 s 探究点一 探究点二题后反思 匀速圆周运动的特点 ( 1 ) “ 变 ” 与 “ 不变 ” : 描述匀速圆周运动的四个物理量中 , 角速度、周期和转速恒定不变 , 线速度是变化的。 ( 2 ) 性质 : 匀速圆周运动中的 “ 匀速 ” 不同于匀速直线运动中的 “ 匀速 ” , 这里的“ 匀速 ” 是 8、 “ 匀速率 ” 的意思 , 匀速圆周运动是变速运动。 探究点一 探究点二探究二常见的传动装置及特点 问题导引在一些机器内部 , 有很多相互啮合的大小齿轮。 当机器转动时 , 有人说小齿轮比大齿轮转得快 , 也有人说它们的速度大小实际上是一样的 , 为什么会有不同的说法 ? 你怎样看 ? 提示 : 线速度与角速度从不同角度描述圆周运动的快慢。 探究点一 探究点二名师精讲常见的三种传动装置及特点 传动 形式 图例 特点 同轴 传动 A 点和 B 点在同轴的一个圆盘上 , 圆盘转动时 , 它们的角速度、周期相同即A= B,B, 线速度与圆周半径成正比 ,AB=究点二皮带 传动 A 点和 B 点分别是 9、两个轮子边缘的点 , 两个轮子用皮带连起来 , 且皮带不打滑。 轮子转动时 , 它们的线速度大小相等即 vA=期与半径成正比 , 角速度与半径成反比 ,r, 并且转动方向相同 齿轮 传动 A 点和 B 点分别是两个齿轮边缘上的点 ,两个齿轮轮齿啮合 , 齿轮转动时 , 它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系 :vA=A 和 B 两点转动方向相反 警示 ( 1 ) 在处理传动装置中各物理量间的关系时 , 关键是确定其相同的量。 ( 2 ) 皮带传动中 , 若皮带绞接 , 两个轮子的转动方向也可以相反。 探究点一 探究点二【例题 2 】 ( 多选 ) 如图所示为皮带传动装置 , 主动轴 和 r 10、, 已知 R= 2 r , r =23R ,设皮带不打滑 , 则 ( ) A . A B= 1 1 B. 1 1 C. B C= 1 1 D. 1 1 点拨 : 解答本题可按以下流程分析 : 同轴传动 各点 相同皮带传动 边缘 大小相同找联系 探究点一 探究点二解析 : 先研究 A 、 B 两点 : 两点的角速度相同 , 故 A B = 1 1 , A 项正确 ; 又v= R , 故 v A v B =r R= 1 2 , B 项错误 ; 再研究 B 、 C 两点 , 二者具有相同的线速度 ,即 v B v C = 1 1 , D 项正确 ; 又根据 v= R 得 =R, 可得 B C =R 11、C R B = 2 3 , C 项错误。 答案 : 探究点一 探究点二题后反思 求解传动问题的方法 ( 1 ) 传动问题是圆周运动中一种常见题型 , 求解要分清传动特点。 ( 2 ) 确定半径关系 : 根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系。 ( 3 ) 用 “ 通式 ” 表达比例关系。 绕同一轴转动的各点角速度 、转速 n 和周期 T 相等 , 而各点的线速度 v= R ,即 v R ; 在皮带不打滑的情况下 , 传动皮带和皮带连接的轮子边缘各点线速度的大小相等 , 不打滑的摩擦传动两轮边缘上各点线速度大小也相等 , 而角速度 =即 1; 齿轮传动与皮带传动具有相同的特点。 触 12、类旁通 例题中 A 、 C 两点的线速度和角速度之比分别是多少 ? 答案 : 1 2 2 3 1 2 3 4 51 . 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动 , 如果它们转动的半径之比为 1 5 , 线速度之比为 3 2 , 则下列说法正确的是 ( ) A . 甲、乙两物体的角速度之比是 2 15 B. 甲、乙两物体的角速度之比是 10 3 C. 甲、乙两物体的周期之比是 2 15 D. 甲、乙两物体的周期之比是 10 3 解析 : 由 v= R 得 甲 乙 =甲甲乙乙= 15 2 , A 、 B 项均错 ; 由 =2 得 T=2 , 所以 T 甲 T 乙 = 乙 甲 =2 15 , C 项正确而 13、D 项错误。 答案 : C 1 2 3 4 52 . 如图所示 , 甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动 , 相互之间不打滑 , 其半径分别为 甲轮的角速度为 1, 则丙轮的角速度为 ( ) A 本题属于摩擦传动 , 摩擦传动的特点是各个轮边缘的线速度大小相等 ,即 v1=v2=因此有 123所以 3=1A 项正确。 答案 : A 1 2 3 4 53 . ( 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. 角速度 D. 转速 解析 : 速度是矢量 , 匀速圆周运动的速度方向不断改变 ; 速率、转速都是标量 ,匀速圆周运动的速率、转速不变 ; 角速度也是矢量 , 在中学阶段不讨论角速度的方向 , 角速度不变 , 综上 B 、 C 、 D 正确。 答案 : B C D 1 2 3 4 54 . ( 多选 ) 对于做匀速圆周运动的物体 , 下面说法正确的是 ( ) A. 相等的时间里通过的路程相等 B. 相等的时间里通过的弧长相等 C. 相等的时间里发生的位移相等 D. 相等的时间里转过的角度相等 解析 : 由 s = v t 知 , 相等的时间里通过的路程、弧长相等 , 选项 A 、 B 正确 , C 错误 ; 由 = t。