高中物理必修第二册第六章圆周运动.pdfVIP

第六章 圆周运动 6.1 圆周运动 一、圆周运动及线速度 1．圆周运动的概念 运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动，称为圆周运动。圆周运动为曲线运动，故一定是变速运 动。 2 ．线速度 (1)定义：做圆周运动的物体，通过的弧长与所用时间的比值叫作线速度的大小。用 v 表示。 Δs (2)表达式 v ＝ ，单位为米/秒，符号是 m/s 。 Δt (3)方向：线速度是矢量，物体经过圆周上某点时的线速度方向就是圆周上该点的切线方向。 (4)物理意义：线速度是描述物体做圆周运动快慢的物理量，当 Δt 很小时，其物理意义与瞬时速 度相同。 (5)匀速圆周运动：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆 周运动。 [注意]　匀速圆周运动是线速度大小不变的曲线运动，它的线速度方向时刻在变化，因而匀速圆 周运动不是匀速运动，严格地说，应该将其称为匀速率圆周运动。 二、角速度 1．定义：如图所示，物体在Δt 时间内由A 运动到 B 。半径 OA 在这段时间内转过的角 Δθ 与所 用时间 Δt 之比叫作角速度，用符号 ω 表示。 Δθ 2 ．表达式 ω ＝ 。 Δt 3 ．国际单位：弧度每秒，符号rad/s 。 Δθ 在国际单位制中角的度量单位为 “弧度”，在利用公式ω ＝ 计算角速度时，Δθ 的单位是 “弧 Δt 度”。360° ＝2π 弧度。 4 ．物理意义：角速度是描述物体绕圆心转动快慢的物理量。 1 / 35 5 ．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 三、周期 1．周期：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫作周期，用 T 表示，单位为秒(s) 。 2 ．转速：物体转动的圈数与所用时间之比，叫作转速。通常用符号n 表示，单位为转每秒(r/s) 或转每分(r/min) 。 3 ．物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。 四、线速度与角速度的关系 1．两者关系：在圆周运动中，线速度大小等于角速度的大小与半径的乘积。 2 ．表达式 v ＝ωr 。 描述圆周运动的物理量 如图所示是一个玩具陀螺，a 、b、c 是陀螺上的三个点；当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 ω 稳定旋转时： (1)陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时，a 、b、c 三点角速度和周期各有什么关系？ (2)a 、b、c 三点做圆周运动的线速度有什么关系？ 提示：(1)ω ＝ω ＝ω ，T ＝T ＝T 。 a b c a b c (2)v ＝v v 。 a c b 1．描述圆周运动的各物理量之间的关系 2 ．描述圆周运动的各物理量之间关系的分析技巧 2 / 35 2π (1)角速度、周期、转速之间关系的分析：物体做匀速圆周运动时，由 ω ＝ ＝2πn 知，角速度、 T 周期、转速三个物理量，只要其中一个物理量确定了，其余两个物理量也唯一确定了。 1 (