高中物理人教版必修二《54圆周运动》课件

第3节
圆周运动
结束
(2)摩擦传动：如图 432 甲所示，两轮边缘接触，接触 点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即 vA＝vB。
图 432 (3)同轴传动：如图乙所示，两轮固定在一起绕同一转轴 转动，两轮转动的角速度大小相等，即 ωA＝ωB。
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第3节
圆周运动
结束
4．常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图 431 甲、乙所示，皮带与两轮之 间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即 vA＝vB。
图 431
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心加速度等
目的是通过力的合成与分解，表示出物体做 受力分析
圆周运动时，外界所提供的向心力
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第3节
圆周运动
结束
[针对训练] 1．(2016· 河南二模)如图 437 所示，一个圆形框 架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上 套着两个质量相等的小球 A、B，小球 A、B 到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保 持相对静止。下列说法正确的是 A．小球 A 的合力小于小球 B 的合力 B．小球 A 与框架间可能没有摩擦力 C．小球 B 与框架间可能没有摩擦力 D．圆形框架以更大的角速度转动，小球 B 受到的摩擦力 一定增大
2 v2 4π r 2 (3)由 Fn＝m r 或 Fn＝mω r 或 Fn＝m T2 列方程求解。

。2021年3月7日星期日2021/3/72021/3/72021/3/7
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/72021/3/72021/3/73/7/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/72021/3/7March 7, 2021
A弧 B 长 l,为 对应的圆 心 。角为
当 以弧度为 单 位 l/r时 ,即 ， lr
由 于 lvt,wt,所v以 rw
当物体做匀速圆周运动时，
2、v与T的关系： 3、w与T的关系：
v 2r
T
w 2
T
例题讲解1
• 例1．做匀速圆周运动的物体,下面说法正确 的是 （ B）CD
Ａ．线速度不变 Ｂ．线速度的大小不变 Ｃ．角速度不变 Ｄ．周期不变
圆周运动
一、认识圆周运动
什么是圆周运动
如果质点的运动轨迹是圆周，那么这一质 点的运动就叫做圆周运动。
怎样描述圆周运动的快慢？
思考与讨论1
自行车的大齿轮、小齿轮、 后轮是相互关联的三个转动部 分，行驶时，这三个轮子上各 点在做圆周运动。那么，哪些 点运动得更快些？也许它们运 动得一样快？
后轮 大齿轮 小齿轮
例题讲解3
例3．地球半径R=6.4×106m，分别位于北京（约北纬 40°）和赤道上的两物体随地球自转做匀速圆周运 动的角速度和线速度各是多大？
T 24h86400s
r
w 2 7.27105rad/ s
T
vvA ww R4 R645m/6m s 5 /s
vBw rwcRo4s035m8 /s
例题讲解2
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021

间，比较圆弧长度
v
可见：尽管做匀速圆
周运动的物体在各个
o
时刻的线速度大小相
v
等，但线速度的方向
是不断变化的
v
变速 速率不变
匀速圆周运动是
运动！
是线速度大小不变的运动！
练习
做匀速圆周运动的物体，线速度 大小不变， 方向 时刻在变，线速度是 变量 (恒量或变量), 匀速圆周运动的性质是 变速曲线运动 , 匀速的含义是 线速度的大小不变 。
(3)B比A角速度大 A (4)C比B线速度大
A B o1
o2
例题：
C
已知rA:rB:rC=3:1:1
vA:vB:vC=__3:_1_:_3
ωA:ωB:ωC=_1_:_1_:3
A
练习：
B o1
o2
C
已知rA:rB:rC=3:1:2
vA:vB:vC=__3:_1_:_1__ ωA:ωB:ωC=__2_:_2:_1_
（2）转速n：做圆周运动的物体在单位时间内转过的
__圈__数__． 单位： 转每秒(r/s)或转每分(r/min) n r/s= _6_0_n_ r/min
三、线速度与角速度的关系
线速度的大小等于角速度大小与半径的 乘积 即V= ωr 。
1．知道什么是匀速圆周运动; 2．理解什么是线速度、角速度、周期、频率 和转速及它们之间的关系; 3．能在两类实际问题中确定线速度、角速度 与半径的关系。
小 结
1、圆周运动的概念 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系
3、大小：
v
=
ΔS Δt
当Δt 趋近零时,弧长ΔS 就等于物体的位移,式中
物
的v ,就是直线运动中学
理 4、单 位：m/s

一、线速度： 1、线速度：
如果物体在一段时间Δt内通过的 弧长Δl越长，那么就表示运动得 越快
Δt Δl
线速度：
表示单位时间 内通过的弧长
练一练：
一运动员沿一圆周运动,圆周长为300 米,运动一圈用时30秒,则他运动的线 速度大小是多少?
=
300 30
m/S
=10 m/S
2、匀速圆周运动：
匀速圆周运动
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18 • 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 • 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 11:08:54 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
角速度：

v
变速 匀速圆周运动是
运动！
是线速度大小不变的运动！
v
可见：尽管做匀速圆周
运动的物体在各个时刻
o
的线速度大小相等，但
v
线速度的方向是不断变
化着的
v
变速 速率不变 匀速圆周运动是
运动！
是线速度大小不变的运动！
二、角果物体在一段时间Δt
内半径转过的角度 Δθ越 大，那么就表示运动
o
的线速度大小相等，但
v
线速度的方向是不断变
化着的
v
变速 匀速圆周运动是
运动！
v
可见：尽管做匀速圆周
运动的物体在各个时刻
o
的线速度大小相等，但
v
线速度的方向是不断变
化着的
v
变速 速率不变 匀速圆周运动是
运动！
v
可见：尽管做匀速圆周
运动的物体在各个时刻
o
的线速度大小相等，但
v
线速度的方向是不断变
化着的
比较圆周运动的快慢
方法1：对于同一圆周运动，比较物体在同一段时 间内通过的圆弧长短
方法2：对于同一圆周运动，比较物体在同一段时 间内转过的圈数
方法3：对于同一圆周运动，比较物体在同一段时 间内半径转过的角度大小
方法4：对于同一圆周运动，比较物体转过一圈所 用时间的多少
描述圆周运动快慢的物理量
一、线速度
得越快
二、角速度
·Ｏ
如果物体在一段时间Δt
内半径转过的角度 Δθ越 大，那么就表示运动
得越快

t
二、角速度
·Ｏ
如果物体在一段时间Δt
内半径转过的角度Δθ越 大，那么就表示运动 得越快

圆周运动
观 察
描述圆周运动的物理量
弧长 圆周运动转过的位置如何确定? 转角
相同时间内通过的弧长
比 相同时间内转过的角度 较 转过一圈所用时间
一段时间内转过的圈数
时钟
1.线速度
(1) 意义:描述质点沿圆周运动的快慢.
A
∆t ∆s
B
(2) 定义:质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比值
(3)大小:
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年8月4日星期 三2021/8/42021/8/42021/8/4
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年8月2021/8/42021/8/42021/8/48/4/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/8/42021/8/4August 4, 2021
思
考
地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。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?
O' R'
O
θ
R
R' O'
θ
OR
可看成同轴转动
地球表面各纬度的角速度保持一致，且周期一样。 线速度随着纬度的增大而减小。
A B o1
A
o2
B o1
C
o2 C
rA:rB:rC=3:1:1 vA:vB:vC=_3_:_1_:3_ ωA:ωB:ωC=___1_:1_:_3
描述圆周运动快慢的物理量:线速度v、角速度w、 转速n
匀速圆周运动
物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处
处相等.
v
注意:匀速圆周运动是一种变

8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。下午12时2 1分9秒下午12时21分12:21:0921.11.16
线速度与角速度
【自学提纲】
1.它们的定义分别是什么？ 2.它们的单位分别是什么？ 3.它们分别是矢量还是标量？
线速度与角速度
传动装置
“同带”点: 线速度相等 “同轴”点: 角速度相等
自行车
牙盘 飞轮
r1
r2
r3
思考：
假设脚踏板每2秒转1圈，要知道这种情况下 自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些物理 量？并用这些量导出自行车前进的速度表达式。
自行车
2层牙盘 9层飞轮
自行车
从
r2 ω2 r1
主
ω1
多级变速
∝ r1
改进？ 无级变速
点的运动快慢。 a与b谁快？a与c谁快？
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午12时21分21.11.1612:21November 16, 2021
7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。” “观察是思考和识记之母。”2021年11月16日星期二12时21分9秒12:21:0916 November 2021
4 圆周运动
举例
毛驴拉磨
摩天轮

预习导学 课堂讲义
预习导学
4 圆周运动
【例3】如图5－4－1所示，圆环以过其直
径的直线AB为轴匀速转动．已知其半
径R＝0.5 m，周期T＝4 s，求环上P点
和Q点的角速度和线速度大小．
答案 ωP＝ωQ＝1.57 rad/s v P≈0.39
m/s v Q≈0.68 m/s
图5－4－1
解析 由题意知 P 点和 Q 点的角速度相同，ωP＝ωQ＝2Tπ
4 圆周运动
针对训练 小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一 个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的假想 是：通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速 度．经过骑行，他得到如下数据：在时间t内脚踏板转动 的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度ω＝________；要 推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 __________________________；自行车骑行速度的计算公 式v ＝________________________．
借题发挥 处理此类问题在读题、审题时要三抓：一抓有效
信息，建立物理模型；二抓物理量之间的关系；三抓解题技
能．
预习导学 课堂讲义
预习导学
4 圆周运动
再见
预习导学 课堂讲义
预习导学 课堂讲义
预习导学
4 圆周运动
二、角速度
1．定义：连接物体与圆心的半径转过的角度与所用时间的比
值．
Δθ
2．大小：ω＝__Δ__t__；单位：_弧__度__每__秒__，符号__r_a_d_/_s_．
3．物理意义：描述物体绕__圆__心_转动快慢的物理量．
4．匀速圆周运动是角速度_不__变__的圆周运动．
5．周期和转速
(1)周期：做圆周运动的物体运动_一__周__所用的时间，用符

O' R'
O
θ
R
R' O'
θห้องสมุดไป่ตู้
OR
典例精析区
1234
1．(对匀速圆周运动的理解)关于匀速
解析
圆周运动，下列说法正确的是( ABD) 匀速率 A．匀速圆周运动是变速运动
速度大小不变， 但方向时刻发生变化
B．匀速圆周运动的速率不变
C．任意相等时间内通过的位移相等
D．任意相等时间内通过的路程相等
2．(圆周运动的各物理量的关系)下 解析 列关于甲、乙两个做匀速圆周运动
同轴转动的物体上各点的
相同
三、几种常见传动装置及其特点
特例1:对自行车三轮转动的描述
(1) A、B的线速度相同 (2) B、C 的角速度相同
C B
A
(3)B比A角速度 大 (4)C比B线速度 大
三、几种常见传动装置及其特点
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?
的物体在各个时刻的线速度
大小相等，但线速度的方向
v
是不断变化的
v 匀速率
变速
一、描述圆周运动快慢的物理量
猜想二、比较物体在一段时间内半径转过的角度
（1）定义：质点所在的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值
（2）定义式：
t
Δθ采用弧度制
（3）单位： rad s
（4）匀速圆周运动是角速度不变的运动
t
⑶单位：
m s
一、描述圆周运动快慢的物理量（线速度）
⑷方向： 沿圆周某点的切线方向 (5)物理意义： 描述质点沿圆周运动的快慢．
一、描述圆周运动快慢的物理量（匀速圆周运动）

11 10 9 12 1
2
答案：982 s
0.17 m
8 7 6 5
4
练习8：一把雨伞，圆形伞面的半径为r，伞面边缘距地 面的高度为h，以角速度ω旋转这把雨伞，问伞面边缘 上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径 R多大？

R
h
R
vx
r
解题思路
r R x
2
2
练习 9 、如图所示，直径为 d 的纸制圆筒，正以角速
若秒针长 0.2m ，则它的针尖的线速度 m/s 是_______
150
练习5、
一个圆环,以竖直直径AB为轴匀速转动,如图所示, 则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN=_____;角速 度之比ωM∶ωN=_____;周期之比TM∶TN=_____.
答案：3 ： 1 1： 1 1： 1
练习6：
1、线速度大小处处相等，方向时刻在改变 2、角速度不变 3、周期、频率、转速均相同
练习2、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在 一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半 径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮 边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.
答案：1∶2∶2 1∶1∶2
练习3、如图所示装置中，三个轮的半径分 别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、 b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。
va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4 ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1
练习4、钟表里的时针、分针、秒针的 1:12:720 角速度之比为_______
自信的人生从探究问题开始
第5章 曲线运动
第4节
教材分析 新课教学
圆周运动