2013-2014学年高中物理人教版必修二同步辅导与检测课件：5.4圆周运动

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1、第四节　圆周运动地球绕着太阳公转，钟表上秒针的端点也绕着轴转动，所做的运动都可以认为是匀速圆周运动．有一天他们俩突然争论起谁快谁慢的问题，地球不屑地说：“我一秒钟运动30千米，你一秒钟才运动几毫米，怎么跟我比？”秒针也毫不示弱：“我一分钟就可以绕轴转一圈，你一年才转一圈，我就是比你转得快！”两人你一言我一语谁也说服不了谁．那么到底谁说的更有道理呢？1．理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度、周期、转速等概念．2．理解线速度、角速度、周期之间的关系：v＝ωr＝.3．知道匀速圆周运动是变速运动．课前预习一、线速度1．圆周运动．物体沿着_______

2、_的运动称为圆周运动．圆周运动的轨迹为一圆弧，故圆周运动为曲线运动，所以一定是______运动．2．线速度的概念．做圆周运动的物体，通过的弧长与所用时间的______叫做线速度．圆周变速比值3．线速度的特点．(1)意义线速度是描述物体做圆周运动________的物理量，其物理意义与瞬时速度的相同．(2)大小线速度的大小用公式v＝________来计算，Δs是在时间Δt内通过的弧长，线速度的单位是________．(3)方向线速度是矢量，线速度的方向就是圆周上该点的________．快慢m/s切线方向4．匀速圆周运动．(1)定义如果物体沿着圆周运动，并且___________

3、___处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动．(2)运动性质由于匀速圆周运动的线速度方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动是一种________运动．二、角速度、周期(频率)1．角速度．(1)定义：在匀速圆周运动中，物体所转过的________与所用________的比值．线速度的大小变速曲线角度时间(2)物理含义：描述质点转过________的快慢．(3)大小：ω＝；单位：________(rad/s)或s－1.(4)匀速圆周运动是角速度________的运动．2．周期和频率．(1)周期：做圆周运动的物体运动________所用的时间．(2)频率：做圆周运动的物体在1秒钟内运动的

4、________．(3)与周期的关系：f＝________.3．转速．做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的________．通常用n表示．圆心角弧度/秒不变一周圈数圈数4．线速度、角速度和周期的关系．(1)线速度和周期的关系：v＝________.(2)角速度和周期的关系：ω＝________.(3)线速度和角速度的关系：v＝________.rω试比较线速度和角速度比较内容线速度角速度定义物体通过的弧长与所用时间的比值物体转过的角度与所用时间的比值物理意义描述质点做圆周运动的快慢描述做圆周运动的质点转动的快慢定义式v＝ω＝v、ω、r中有一个不变时，其他两个变量的变

5、化关系：(1)当r一定时，v∝ω.如转动飞轮边缘质点的运动，当飞轮转速n增大时，角速度ω＝2πn也增大，故线速度v＝ωr也相应增大，反之亦然．(2)当ω一定时，v∝r.如地球自转时，不同纬度的地面质点做圆周运动的半径不同，但地面各质点随地球自转的角速度ω推导式v＝ω＝单位m/srad/s(或s－1)关系v＝Rω相同点都是矢量名师提示：线速度和角速度都是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，线速度侧重于描述物体通过弧长快慢的程度，而角速度侧重于描述物体转过圆心角的快慢程度．它们都有一定的局限性，其中任何一个物理量(v或ω)都无法全面准确地反映做匀速圆周运动的物体的运动状态．均相

6、等，则线速度大小不等．质点做圆周运动所在圆的半径越大，线速度也越大．反之亦然．(3)当v一定时，ω∝.如皮带传动装置中，两轮边缘质点线速度大小相同，则大轮的角速度小，而小轮的角速度大．尝试应用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；答案：(1)10m/s(2)0.5rad/s传动问题中v、ω、T与r的关系是怎样的？1.同轴传动．如图所示，A点和B点在同轴的一个“圆盘”上，所以角速度相同．但因A、B两点与轴的距离不同，即转动半径不同，所以线速度不同，设半径分别为r和R，且r

7、速度、角速度、周期之间存在的定量关系为：，ωA＝ωB，TA＝TB.2．皮带传动．如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑，所以它们的线速度必然相同，但是因为半径不同，所以角速度不同．线速度、角速度、周期之间存在的定量关系为：vA＝vB，3．齿轮传动．如图所示，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．两个轮子在同一时间内转过的齿数相等，或者说A、名师提示：对“皮带带动”、“齿轮啮合”、“链条传动”三种传动的共同特点是传动过程中若皮带、齿轮、链条不打滑，则皮带上各