1勻速圓周運動快慢的描述_第1頁
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文檔簡介

1、4.1勻速圓周運動快慢的描述,廈大附中 陳慶昴,一、圓周運動,圓周運動就是運動軌跡是圓周的運動,1、日常生活中常見的圓周運動,機械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片、汽車的車輪在轉(zhuǎn)動時的運動,2、最簡單的圓周運動:,二、勻速圓周運動快慢的描述,勻速圓周運動,與勻速直線運動的區(qū)別:運動的方向不斷變化,觀點1:A點比B點運動得快,觀點2:AB兩點運動快慢一樣,觀點3:BC兩點運動快慢一樣,觀點4:B點比C點運動得快,演示實驗:將自行車倒過

2、來放置,勻速轉(zhuǎn)動腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點、BC兩點的運動快慢。,實例:如圖(1)所示 ,一物體從A點出發(fā),沿順時針做勻速圓周運動,經(jīng)過時間t1,第一次運動到了B點;經(jīng)過時間t2第一次運動到了C點 。物體在運動過程中運動的快慢是不變的。,,速度無法準確描述勻速圓周運動的快慢,t1內(nèi)的平均速度:,t2內(nèi)的平均速度:,位移,位移,回顧:如何描述直線運動的快慢,,,,實例:如圖(2)所示,若兩物體甲和乙同時從A點出發(fā),沿順時針做快慢

3、不同的勻速圓周運動,甲比乙運動得快,經(jīng)過時間t,甲第一次運動到了C點;乙第一次運動到了B點 。,速率可以用來描述勻速圓周運動的快慢,(1)線速度的物理意義:,1、線速度,描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢,(2)線速度的定義,質(zhì)點做圓周運動通過的弧長S與所用時間t 的比叫做線速度。,,(比值定義法, ),如加速度a、功率P等,分組實驗:探究線速度的方向?qū)嶒灧桨福?、在水平面從

4、下至上鋪上白紙、復(fù)寫紙,在復(fù)寫紙上平放一半圓軌道。2、讓一小球在水平面內(nèi)沿半圓軌道從A點至B點做圓周運動,小球在B點離開半圓軌道。小球在白紙上留下運動軌跡。(忽略小球與復(fù)寫紙間的滾動摩擦力)3、改變半圓軌道的半徑及弧長,重復(fù)以上實驗。,拓展:曲線運動的線速度方向是否都沿軌跡的切線方向?,實驗現(xiàn)象:小球離開圓軌道后做直線運動,留跡法:,打點計時器、頻閃照片等,(4)線速度的方向:,沿圓周的切線方向,結(jié)論:小球在B點時的線速度方向沿BC

5、方向,即圓周的切線方向,課后思考:1、書第P66圖4—5中,飛出的火星是從砂輪上 飛出的還是從工件上飛出的?2、怎么確定書第P66圖4—5與4—6中飛出的 火星與水滴是沿圓周的切線方向? 而飛出的火星或水滴沿切線方向為什么可 以說明圓周運動的線速度方向是沿圓周的 切線方向?,演示實驗:將自行車倒過來放置,勻速轉(zhuǎn)動腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點、BC兩點的運動快慢。,觀

6、點1:A點比B點運動得快,觀點3:BC兩點運動快慢一樣,,相同時間內(nèi),A點通過的弧長大于B點通過的弧長,相同時間內(nèi),B點通過的弧長等于C點通過的弧長,,,觀點2:AB兩點運動快慢一樣,觀點4:B點比C點運動得快,弧長,弧長,VA>VB,,VB=VC,,2、角速度,(3)角速度的定義式 :,(4)角速度是矢量:高中不要求掌握角速度的方向,(5)角速度的單位:弧度/秒 ( rad/s),(1)角速度的物理意義:,描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角

7、的快慢,(2)角速度的定義:,在勻速圓周運動中,半徑轉(zhuǎn)過的角度φ跟所用時間t的比值,就是質(zhì)點運動的角速度,ω = φ /t,演示實驗:將自行車倒過來放置,勻速轉(zhuǎn)動腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點、BC兩點的運動快慢。,結(jié)論2:AB兩點運動快慢一樣,結(jié)論4:B點比C點運動得快,,,相同時間內(nèi),A點轉(zhuǎn)過的角度等于B點轉(zhuǎn)過的角度,相同時間內(nèi),B點轉(zhuǎn)過的角度大于C點轉(zhuǎn)過的角度,,,ω = φ /t,ω = φ /t,3、周期、頻率和轉(zhuǎn)速,(

8、1)周期:,周期越短,轉(zhuǎn)動越快;周期越長,轉(zhuǎn)動越慢,(2)頻率:,頻率越高,轉(zhuǎn)動越快;頻率越低,轉(zhuǎn)動越慢,(3)轉(zhuǎn)速:,符號:T 單位:S,符號:f 單位:赫茲 Hz,f=1/T,符號:n 單位:轉(zhuǎn)每秒(r/s) 轉(zhuǎn)每分(r/min),在圓周運動中,n=f,轉(zhuǎn)速越大,轉(zhuǎn)動越快;轉(zhuǎn)速越小,轉(zhuǎn)動越慢,周期性運動每重復(fù)一次所需要的時間叫周期,單位時間內(nèi)運動重復(fù)的次數(shù)叫做頻率,單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動次數(shù),小結(jié)演示實

9、驗:將自行車倒過來放置,勻速轉(zhuǎn)動腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點、BC兩點的運動快慢。,結(jié)論1:A點比B點運動得快,結(jié)論2:AB兩點運動快慢一樣,結(jié)論3:BC兩點運動快慢一樣,結(jié)論4:B點比C點運動得快,,A點的線速度大于B點的線速度,,AB兩點的角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速相等,B點角速度(周期、頻率、轉(zhuǎn)速)大于C點的,,,,BC兩點的線速度相等,三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系,討論:V= r 1)當(dāng)v一定時,

10、 與r成反比 2)當(dāng) 一定時,v與r成正比 3)當(dāng)r一定時,v與 成正比,四、課堂練習(xí),例1、分析下面兩個圖中ABC三點角速度、線速度、周期間的關(guān)系。,,例2、關(guān)于勻速圓周運動,下列說法正確的是( ) A、任意相等時間內(nèi)物體通過的路程相等。 B、任意相等時間內(nèi)物體通過的位移相等 C、任意相等時間內(nèi)物體半徑掃過的弧度相等 D、勻速圓周運動是勻速運動,AC,,五、課后思考

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