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6.1 圆周运动
人教版（2019）物理（必修第二册）
第六单元 圆周运动
老师： 授课时间：
课堂导入
请观看视频，为什么杯子口部比底部跑得快？
课堂导入
变速自行车高速时，使用大齿轮和小齿轮怎样连接？
一、圆周运动
观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？你能从理论上解释这是为什么吗？
摩天轮的运动
旋转木马的运动
表针的运动
1、定义：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。
2、圆周运动特征：质点的轨迹是圆周、具有周期性.
如何比较圆周运动的快慢？
二、线速度
比较圆周运动的快慢的方法？
慢
快
2.比较物体在一段时间内半径转过的角度
3.比较物体转过一圈所用时间
4.比较物体在一段时间内转过的圈数
1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短
第一种比较方法就对应着描述圆周运动的一个重要概念——线速度。
二、线速度
1.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。
2.定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
3.大小：
4.单位：m/s
v =
Δt
Δs
5.方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。
ΔS是弧长，不是位移
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。
矢量
S
二、线速度
匀速圆周运动
v
v
v
o
加速度方向在变化
定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
注意：匀速圆周运动是一种变加速曲线运动。
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
应该注意的是，匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的， 因此它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。
二、线速度
思考：在赤道A点的人和在北纬60°上B点的人随地球转动一周的时间相等吗？他们绕轴心转动快慢的关系？
只用线速度描述圆周运动能全面说明问题吗？
A、B转动一周，回到出发点的时间相等，都是24小时。他们绕轴心转动的快慢是一样的。
三、角速度
1、物理意义：描述物体（质点）绕圆心转动的快慢。
2、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角度Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
3、大小：
4、单位：rad/s或rad·s-1 (弧度/秒)
ω=
Δt
Δ
θ
Δ
θ
Δθ采用弧度制
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。
(即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变)
矢量：高中阶段不研究方向
三、周期其他描述圆周运动的物理量
2. 频率 f ：做圆周运动的物体 1 秒内沿圆周运动的周数。
3. 转速 n ：物体单位时间内转过的圈数。
( 单位 : 转/秒(r/s)转/分(r/min) )
1. 周期 T ：做圆周运动的物体转过一周所用的时间。 ( 单位 : 秒 )
当转速n的单位为转/秒（r/s）时：
( 单位 : 赫或 Hz )
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
思考：一物体做半径为r的匀速圆周运动，它在周期T内转过的弧长为多少？
思考：由此可知它的线速度为多少；物体的角速度为多少？
你能找找匀速圆周运动中的v与ω的关系么？你还能推导出那些关系？
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
ω
f或n
圆周运动运动快慢的描述物理量的关系:
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
角速度 ω 不变
周期不变
θ
θ
v
v
v
匀速圆周运动除了线速度大小不变，还有哪些物理量不变
两个重要推论
a. 皮带传动－线速度相等
b. 齿轮传动－线速度相等
同一传动带各轮边缘上线速度相同
皮带、链条、齿轮、摩擦
（1） 传动装置线速度的关系
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
（2）同轴轮上各点的角速度关系
同轴轮上各点的角速度相同
两个重要推论
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
当v一定时，ω与r成反比
当ω一定时， v与r成正比
当r一定时， v与ω成正比
关于v＝ωr的讨论：
根据上面的公式，得出速度v与角速度ω成正比，你同意这种说法吗？请说出你的理由．
小结：
四、描述圆周运动的各个物理量的关系
课堂小结
课堂练习
1.(对匀速圆周运动的理解)(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(　)
A.匀速圆周运动是变速运动
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
答案:ABD
解析:由线速度定义知,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,故A、B正确。做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,C错误,D正确。
课堂练习
2.(描述圆周运动各物理量的关系)(多选)一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,下列说法正确的是(　　)
A.角速度为0.5 rad/s
B.转速为0.5 r/s
C.运动轨迹的半径为 m
D.频率为0.5 Hz
答案:BCD
课堂练习
3.(传动问题)(多选)下图为皮带传动装置,主动轴O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r'。已知R=2r,r'= R,设皮带不打滑,则(　　)
A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1
C.ωB∶ωC=1∶1 D.vB∶vC=1∶1
答案:AD
课堂练习
4.(圆周运动的周期性)(多选)如图所示,直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h。设子弹射穿圆筒时水平速度大小不改变,空气阻力不计,重力加速度为g,则(　　)
课堂练习
答案:AD
多谢欣赏！

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