1、第五章 曲线运动 第4节 圆周运动学习目标重点难点1.理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算2知道线速度与角速度的关系，知道线速度与周期、角速度与周期的关系3理解匀速圆周运动的概念和特点.1.对线速度、角速度、周期等概念的理解和对匀速圆周运动的特点的理解是本节重点2对线速度、角速度、周期之间相互关系的理解是本节的又一重点3能在具体的问题中比较、计算线速度和角速度是本节的难点.一、圆周运动1观察教材图5.41和图5.42；物体的运动轨迹有什么共同点？什么是圆周运动，你能举出生活中的一些例子吗？提示：物体的运动轨迹都是圆轨迹是圆的运动叫圆周运动2归纳总结(1)圆周运动是_运动，
2、速度方向时刻_(2)圆周运动是_运动曲线 改变 变速 3如何比较不同物体做圆周运动的快慢？你能提出哪些方案？提示：比较物体在一段时间内通过的圆弧的大小比较物体在一段时间内半径转过的角度比较物体转过一圈所用的时间比较物体在一段时间内转过的圈数二、线速度1线速度(1)定 义：物 体 做 圆 周 运 动 通 过 的 _ 与 所 用_的比值，v_弧长 时间(2)意义：描述做圆周运动的物体_的快慢(3)方向：线速度是矢量，方向与圆弧_，与半径_st 运动 相切 垂直 2匀速圆周运动(1)定义：沿着圆周，并且线速度大小_的运动(2)性质：线速度的方向是时刻_的，所以是一种_运动处处相等 改变 变速 3思考
3、：匀速圆周运动是否为匀速运动？为什么？这里的“匀速”是什么意思？提示：匀速圆周运动不是匀速运动，因为匀速圆周运动的线速度方向时刻在改变，所以它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率保持不变三、角速度、周期和转速1角速度(1)定义：做圆周运动的物体，半径转过的_与所用_的比值(2)定义式：_(3)单位：_，符号为_或_(4)物理意义：描述圆周运动的物体与圆心连线扫过_快慢的物理量角度 时间 t 弧度每秒 rad/s rads1 角度 2周期：做匀速圆周运动的物体，转过_所用的时间，用T表示，单位是_3转速：物体单位时间内转过的_，单位为转每秒(r/s)或转每分(r/min)4思考：有人说，匀速圆
4、周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗？为什么？提示：匀速圆周运动的线速度是变化的，但角速度不变四、线速度与角速度的关系线速度与角速度的关系用公式表示为_一周 s 圈数 vr 探究一 描述圆周运动的物理量线速度、角速度、周期都是用来描绘圆周运动快慢的物理量，它们的物理含义不同，但彼此间却相互联系请结合所学的知识讨论下列问题：(1)线速度与周期、频率及转速的关系是什么？提示：物体转动一周的弧长 s2r，转动一周所用时间为T，则 vst2rT 2rf2rn(2)角速度与周期、频率及转速的关系是什么？(3)试根据(1)、(2)两问题总结线速度与角速度的关系是_提示：vr提示
5、：物体转动一周转过的角度为 2，用时为 T，则t2T 2f2n做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求该物体做圆周运动时：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小解析：(1)依据线速度的定义式 vst可得 vst10010 m/s10 m/s(2)依据 vr 得 vr1020 rad/s0.5 rad/s(3)依据 2T 得 T2 20.5 s4 s答案：(1)10 m/s(2)0.5 rad/s(3)4 s【题后总结】线速度、角速度、周期等物理量间的关系式 vr2T r2fr2nr 的灵活应用往往是解答匀速圆周运动问题的关键1关于做匀速圆周运
6、动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法中正确的是()A线速度大的角速度一定大B线速度大的周期一定小C角速度大的半径一定小D角速度大的周期一定小解析：由 vr 得 vr，故只有当半径 r 一定时，角速度 才与线速度 v 成正比；只有当线速度 v 一定时，角速度 才与半径 r 成反比，选项 A、C 错误；由 v2rT 知，只有当半径 r 一定时，线速度 v 才与周期 T 成反比，选项 B 错误；由 2T 知，角速度 与周期 T 成反比，即角速度大的周期一定小，选项 D 正确答案：D探究二 两种传动方式1如图为两种传动装置的模型图试根据模型图讨论以下问题：(1)甲图为皮带传动装置，试分析A
7、、B两点的线速度及角速度关系提示：皮带传动时，在相同的时间内，A、B两点通过的弧长相等，所以这两点的线速度大小相同；由vr可知，当v一定时，角速度与半径成反比，半径大的角速度小(2)乙图为同轴传动装置，试分析A、C两点的角速度及线速度关系提示：同轴传动时，在相同的时间内，A、C两点转过的角度相等，所以这两点的角速度相同；由vr可知，当一定时，线速度与半径成正比，半径大的线速度大2地球上的物体随着地球一起绕地轴自转地球上不同纬度的物体的周期一样吗？角速度一样吗？线速度大小一样吗？提示：周期、角速度一样；线速度不一样，纬度越高，线速度越小(多选)如图所示为一不打滑的皮带传动装置，a、b分别是两轮边
8、缘上的两点，c处在O1轮上，且有ra2rb2rc，则下列关系正确的是()Avavb BabCvavcDac解析：答案：AD【题后总结】巧解圆周运动中的传动问题传动问题是圆周运动部分的一种常见题型，在分析此类问题时，关键是要明确什么量相等，什么量不等，在通常情况下，应抓住以下两个关键点：(1)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 vr 与半径 r 成正比；(2)在皮带不打滑的情况下，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 vr与半径 r 成反比2半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R2r，A、B分别在
9、大小圆柱的边缘上，O2Cr，如图所示若两圆柱之间没有打滑现象，则vAvBvC_，ABC_221 211 一、线速度 v、角速度、周期 T 和转速 n1这些概念都是用来描述质点做圆周运动快慢的，但它们描述的角度不同(1)线速度 v 描述质点运动的快慢(2)角速度、周期 T、转速 n 描述质点转动的快慢2各个物理量之间的关系(1)vr2rT，即 r 一定时，v 与 成正比；一定时，v与 r 成正比(2)vr2T 2n，即 r 一定时，与 v 成正比；v 一定时，与 r 成反比【特别提醒】线速度大的物体，其角速度不一定大，据知，若v大，r也很大，角速度可能很小(1)v、r的关系是瞬时对应的(2)v、
10、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)若比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，若比较物体绕圆心转动的快慢看角速度或周期二、传动装置及应用三种常见传动装置的特点装置特点同轴转动(1)角速度相同，即 AB(2)周期相同，即 TATB(3)线速度与半径成正比，即vAvBrR装置特点皮带传动(1)线速度大小相等，即 vAvB(2)周期与半径成正比，即TATBRr(3)角速度与半径成反比，即ABrR齿轮传动(1)线速度大小相等，即 vAvB(2)周期与半径成正比，即TATBRr(3)角速度与半径成反比，即ABrR点击进入WORD链接点击进入WORD链接活页作业(三)谢谢观看！
