高一物理培优人教版必修2课件第五章第四节《圆周运动》
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人教版高中物理必修 二第五章第4节圆周运动 课件(共23张PPT)
绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度 g=10 m/s2，π=3.14），则赛车( )
A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2 D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
二．竖直面内圆周运动
1.
v FN
拱
桥
和
mg
凹
桥
O
（1）求运动员在AB段下
滑时受到阻力Ff的大小；
（2）若运动员能够承受的
最大压力为其所受重力的6
倍，则C点所在圆弧的半径
R至少应为多大。
两类圆周运动： 一.水平面内的圆周运动 二.竖直面内的圆周运动
课后练习
1、如图所示，质量为m的小球，用长为L的 细绳，悬于光滑斜面上的0点，小球在这个 倾角为θ 的光滑斜面上做圆周运动，若小球 在最高点和最低点的速率分别是vl和v2，则 绳在这两个位置时的张力大小分别是多大?
一.水平面内圆周运动
高考链接：
题3变式（2016•开封模拟）在匀速转动的水
平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相
等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与
圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动
摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚
好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力．下列说法正确的是（ ）
题4变式2.如右图，则应选（ ）
一.水平面内圆周运动
高考链接：
题5如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个 弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧， 直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100 m。 赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦 力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直 线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，
A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2 D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
二．竖直面内圆周运动
1.
v FN
拱
桥
和
mg
凹
桥
O
（1）求运动员在AB段下
滑时受到阻力Ff的大小；
（2）若运动员能够承受的
最大压力为其所受重力的6
倍，则C点所在圆弧的半径
R至少应为多大。
两类圆周运动： 一.水平面内的圆周运动 二.竖直面内的圆周运动
课后练习
1、如图所示，质量为m的小球，用长为L的 细绳，悬于光滑斜面上的0点，小球在这个 倾角为θ 的光滑斜面上做圆周运动，若小球 在最高点和最低点的速率分别是vl和v2，则 绳在这两个位置时的张力大小分别是多大?
一.水平面内圆周运动
高考链接：
题3变式（2016•开封模拟）在匀速转动的水
平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相
等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与
圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动
摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚
好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力．下列说法正确的是（ ）
题4变式2.如右图，则应选（ ）
一.水平面内圆周运动
高考链接：
题5如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个 弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧， 直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100 m。 赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦 力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直 线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，
人教版高一物理必修二第五章第4节圆周运动 课件(共46张PPT)
例题
某走时准确的时钟，分针与时针的长度比2:1 （1）分针与时针的角速度之比是多少？ 12:1 （2）分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？ 24:1
例题
把地球看做一个球体，在赤道上有一点 A，在北纬60°有一点B，在地球自转时 ，A与B两点的角速度之比是多少？线 速度之比是多少？
练习
【分析】 【解答】 【点评】
角度制与弧度制
角度
弧度小
每一等份对应的角度为1度
角度和弧度之间有什么关系？
匀速圆周运动角速度特点
匀速圆周运动的角速度有什么特点？
线速度不变
单位时间通过弧长相等
角速度不变
单位时间转过角度相等
转一圈的时间
相同时间转的圈数
质点B快
质点B快
质点A、B，哪个 运动地更快？
练习
【分析】 【解答】
练习
【分析】 【解答】
练习
【分析】 【解答】 【点评】
三种传动装置
自行车的大齿轮、小齿轮和后轮之间如何传动
啮合而成的两个齿轮如何传动
皮带（链条）传动
A、B两点的角速度之比是多少？ 周期之比是多少？
工厂中共轴的工件如何转动
齿轮传动
A、B两点的角速度之比是多少？ 周期之比是多少？
质点A和质点B 哪个运动地更快？
质点B运动地比较快 可以通过比较相等时间转过的弧长的 长短来比较质点做圆周运动的快慢
线速度
定义：
大小： 单位：
是弧长，并非位移 矢量
此时的线速度v就是直线运动中学过的瞬时速度 方向： 沿圆周上该点的切线方向
物理意义： 描述质点沿圆周运动的快慢
匀速圆周运动
定义： 任意相等时间通过 物体沿着的圆圆周弧运长动度，相并等且 线速度的大小处处相等，
人教版必修二 第五章第4节圆周运动(共24张PPT)
圆周运动有哪些特点？它的运动学特征是什么？ 用什么物理量来描述它？它的动力学特征是什么？它 跟我们学习过的平抛运动有什么本质上的区别？这些 都是我们要思考的问题。
下面我们先从最简单的匀速圆周运动入手。
新课学习： 一、匀速圆周运动
定义：物体沿着圆周运动，在任意相等的时间内 通过的弧长相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
练习1：
一质点做圆周运动，5s通过的弧长24m, 质点的线速度多大？12s通过的弧长是多 少？通过100m的弧长需要多长时间？
(1) 4.8m/s (2) 57.6m (3) 21s
想一想：
如果两个质点线速度大小相等，质点甲 沿较大的圆周运动，质点乙沿半径较小 的圆周运动，哪个质点先回到出发点？
（二）角速度
(1)A、B的线速度相同
vA vB
vA : vB 1:1
(2)由 =ωr 得
v r
则A
: B
2r
:r
2：1
(3)A、C的角速度相同
A C则A : C 1:1
(4）由 =ωr 得 vA : vC r : 3r 1: 3
一、线速度
课堂小结
（1）定义：质点做圆周运动通过的弧长 ∆l和所用时间
v r 的一下三种变量关系：
（1）v相等，跟r成反比；
（2）相等，v跟r成正比；
（3）r相等，v跟成正比。
（1）A、B两点线速度相等，角速 度与半径成反比； （2）A、C两点角速度相等，线速 度与半径成正比； （3）B、C两点半径相等，线速度 与角速度成正比。
4.如图所示自行车传动机构的示意图。假设脚踏板 每2s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速 度有多大，还需要测量那些量？请在图中用字母
下面我们先从最简单的匀速圆周运动入手。
新课学习： 一、匀速圆周运动
定义：物体沿着圆周运动，在任意相等的时间内 通过的弧长相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
练习1：
一质点做圆周运动，5s通过的弧长24m, 质点的线速度多大？12s通过的弧长是多 少？通过100m的弧长需要多长时间？
(1) 4.8m/s (2) 57.6m (3) 21s
想一想：
如果两个质点线速度大小相等，质点甲 沿较大的圆周运动，质点乙沿半径较小 的圆周运动，哪个质点先回到出发点？
（二）角速度
(1)A、B的线速度相同
vA vB
vA : vB 1:1
(2)由 =ωr 得
v r
则A
: B
2r
:r
2：1
(3)A、C的角速度相同
A C则A : C 1:1
(4）由 =ωr 得 vA : vC r : 3r 1: 3
一、线速度
课堂小结
（1）定义：质点做圆周运动通过的弧长 ∆l和所用时间
v r 的一下三种变量关系：
（1）v相等，跟r成反比；
（2）相等，v跟r成正比；
（3）r相等，v跟成正比。
（1）A、B两点线速度相等，角速 度与半径成反比； （2）A、C两点角速度相等，线速 度与半径成正比； （3）B、C两点半径相等，线速度 与角速度成正比。
4.如图所示自行车传动机构的示意图。假设脚踏板 每2s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速 度有多大，还需要测量那些量？请在图中用字母
(人教版)物理必修二：5.4《圆周运动》ppt课件
轮子转动时：vA＝vB，ωω
A＝ r ，并且转动方向相同． BR
图5－4－3 3．齿轮传动 如图5－4－4所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，
两个齿轮啮合，则当齿轮转动时， vA＝vB，ωω AB＝rr21，两点转动方向相反．
图5－4－4 特别提醒 在处理传动装置中各物理量间的关系时，关键是 确定其相同的量(线速度或角速度)，再由描述圆周运动的各 物理量间的关系，确定其他各量间的关系．
周运动，其轨迹的圆心不同，P 点和 Q 点的轨迹半径分
别为 rP＝Rsin 30°＝0.25 m，
rQ＝Rsin 60°＝
3 4
m，
故二者的线速度分别为
vP＝ωPrP≈0.39 m/s；vQ＝ωQrQ≈0.68 m/s.
借题发挥 应用关系式v＝ωr解题的关键是看哪个量保持不
变，本题中物体在圆环上各点时的角速度ω相等，它的线速
Δs 2．大小：v＝___Δ__t _，单位：_m__/s_．
3．方向：质点在圆周上某点的线速度方向是沿圆周上该点的 _切__线__方向．
4．物理意义：描述质点沿_圆__周__运动的快慢．
5．匀速圆周运动
(1)定义：沿着圆周，并且线速度的大小____处__处__相__等的运动．
(2)性质：线速度的方向是时刻_____的，所以是一种_____运
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_所周用的时间，用符号T
表示，单位为____秒_．(s)
(2)转速：做圆周运动的物体单位时间内转过的_圈__数__．用n 表示，单位为转每秒(r/s)，或转每分(r/min)． nr/s＝__6_0_n_r/min. 想一想 周期和转速都是描述物体做圆周运动快慢的物理 量，二者之间的关系如何？
人教版高一物理必修2第五章5.4节圆周运动(课时2) (共27张PPT)
ωr与半径r成正比。 2、皮带、齿轮、静摩擦传动时边缘各点的线速度大小相等，角速度ω=v/r，与半
径r成反比。
二、周期性多解问题： 分析圆周运动与其他运动相结合的问题时，常常涉及到多解问题。基本方法如下： 1、明确两个物体参与运动的性质和求解的问题。两个运动虽然独立进行，但一
定有联系点，其联系点一般是时间或位移，寻求联系点是解题的突破口。 2、分析圆周运动时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期内的情况，再根据圆
（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) 1 r/s= _6_0__ 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 。
专 题： 圆周运动的常见题型
一、圆周运动中常见的几种传 动问题
二、圆周运动与其它运动相结 合及其多解性问题
g
3、齿轮传动： 4、静摩擦传动：
同角 轴速 转等
边线 缘速 点等
常考题型
题组一 圆周运动中的传动问题：
1、如图所示，皮带转动装置转动时，皮带上A、
B点及轮上C点的运动情况是：（ A ）
A．vA＝vB，vB＞vC
B
B．wA＝wB，vB＞vC
A
C
C．vB＝vC，wA＝wB
D．wA＞wB， vB＝vC
点拨： B、C同轴传动，角速度相等，A、B皮带传动，
第5章 曲线运动
第4节 圆周运动
（课 时 2）
一．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。
s
2、公式：v＝ t ，单位： 米/秒 。 3、线速度的方向：线速度的方向总是沿圆周的 切线方向 。 4、物理意义：描述质点沿圆周 运动快慢的物理量。 5、匀速圆周运动： （1）物体沿着圆周，线速度的大小 处处相等 的运动． （2）性质：线速度的方向是时刻 变化 的，所以是一种
径r成反比。
二、周期性多解问题： 分析圆周运动与其他运动相结合的问题时，常常涉及到多解问题。基本方法如下： 1、明确两个物体参与运动的性质和求解的问题。两个运动虽然独立进行，但一
定有联系点，其联系点一般是时间或位移，寻求联系点是解题的突破口。 2、分析圆周运动时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期内的情况，再根据圆
（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) 1 r/s= _6_0__ 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 。
专 题： 圆周运动的常见题型
一、圆周运动中常见的几种传 动问题
二、圆周运动与其它运动相结 合及其多解性问题
g
3、齿轮传动： 4、静摩擦传动：
同角 轴速 转等
边线 缘速 点等
常考题型
题组一 圆周运动中的传动问题：
1、如图所示，皮带转动装置转动时，皮带上A、
B点及轮上C点的运动情况是：（ A ）
A．vA＝vB，vB＞vC
B
B．wA＝wB，vB＞vC
A
C
C．vB＝vC，wA＝wB
D．wA＞wB， vB＝vC
点拨： B、C同轴传动，角速度相等，A、B皮带传动，
第5章 曲线运动
第4节 圆周运动
（课 时 2）
一．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。
s
2、公式：v＝ t ，单位： 米/秒 。 3、线速度的方向：线速度的方向总是沿圆周的 切线方向 。 4、物理意义：描述质点沿圆周 运动快慢的物理量。 5、匀速圆周运动： （1）物体沿着圆周，线速度的大小 处处相等 的运动． （2）性质：线速度的方向是时刻 变化 的，所以是一种
人教版高中物理必修二课件：第五章第四节-圆周运动 (共32张PPT)
§5.4 圆周运动
清江中学
地球公转
地球围绕太阳转
清江中学
生活中做圆周运 动的物体
清江中学
思考
一、行星和自行车，哪个运动得更快？我们应该如何比较它们运 动的快慢呢？
二、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢 又如何呢？
清江中学
清江中学
电风扇选用不同的档位时，叶片 转动的快慢不同，但都是圆周运动。 那如何来描述圆周运动的快慢呢？
清江中学
（5）线速度的方向
线速度小结
曲线上该点的切线方向
清江中学
圆周运动的定义： 运动质点的轨迹在圆周上的运动。 前面我们在直线运动中学习过匀速直线运动。所谓匀
速直线运动，指质点沿直线运动，在相等时间内通过的位 移相等，这样的运动叫匀速直线运动。同样的，我们可以 类似的给出匀速圆周运动的定义： 匀速圆周运动定义：
不是！
“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度的大小和方向均不变。 而“匀速圆周运动”中速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻 在变。
清江中学
物体做匀速圆周运动，在单位时间内通过弧长Δl ，而在
此时间内，半径也一定转过一个角度Δθ。物体做匀速圆周运
动越快，单位时间通过的弧长就越长，
转过的角度也就越大。
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相 等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
清江中学
匀速直线运动中速度是个矢量，有大小也有方向。同样的，
匀速圆周运动的线速度也是个矢量，大小可以利用上面的公
式计算，而方向就是圆周上该点的切线方向。
v
“匀速圆周运动”中的“匀速”指的 是不是 “匀速直线运动”中的“匀 速”？
l r
2
r
清江中学
地球公转
地球围绕太阳转
清江中学
生活中做圆周运 动的物体
清江中学
思考
一、行星和自行车，哪个运动得更快？我们应该如何比较它们运 动的快慢呢？
二、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢 又如何呢？
清江中学
清江中学
电风扇选用不同的档位时，叶片 转动的快慢不同，但都是圆周运动。 那如何来描述圆周运动的快慢呢？
清江中学
（5）线速度的方向
线速度小结
曲线上该点的切线方向
清江中学
圆周运动的定义： 运动质点的轨迹在圆周上的运动。 前面我们在直线运动中学习过匀速直线运动。所谓匀
速直线运动，指质点沿直线运动，在相等时间内通过的位 移相等，这样的运动叫匀速直线运动。同样的，我们可以 类似的给出匀速圆周运动的定义： 匀速圆周运动定义：
不是！
“匀速直线运动”中的“匀速”指的是速度的大小和方向均不变。 而“匀速圆周运动”中速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻 在变。
清江中学
物体做匀速圆周运动，在单位时间内通过弧长Δl ，而在
此时间内，半径也一定转过一个角度Δθ。物体做匀速圆周运
动越快，单位时间通过的弧长就越长，
转过的角度也就越大。
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相 等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
清江中学
匀速直线运动中速度是个矢量，有大小也有方向。同样的，
匀速圆周运动的线速度也是个矢量，大小可以利用上面的公
式计算，而方向就是圆周上该点的切线方向。
v
“匀速圆周运动”中的“匀速”指的 是不是 “匀速直线运动”中的“匀 速”？
l r
2
r
新人教版必修二高中物理课件5.4《圆周运动》
1 f T
( 单位 : 赫或 Hz )
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 当转速n的单位为转/秒（r/s）时： n f T
描述匀速圆周运动快慢的物理量
1、线速度 Δl v = Δt
单位：m/s
单位：rad/s 或 s-1
首先引入生活中常见的圆周运动的例子，如：摩天轮、 过山车、流星锤等运动，总结出圆周运动的概念，再提出怎 么比较圆周运动的快慢，用什么物理量来描述圆周运动的快 慢，最后提出匀速圆周运动的概念。
我们可以用线速度、角速度来描述圆周运动的快慢，并
在此基础上提出圆周运动的周期、频率、转速等概念，以及 分析它们之间的关系。如果物体的线速度大小保持不变的圆 周运动，那么它就是圆周运动，最后分析匀速圆周运动的特 点。
Δθ 2、角速度 ω = Δt 3、转速 n 4、周期 T 5、频率 f
单位：r/s 单位： s
单位： Hz
要全面准确描述物体做圆周运动的状态 必须综合考虑做圆周运动物体的线速度 v 和角速度 ω 两个方面。
匀速圆周运动 v
角速度 ω
θ θ
任取两段相等的时间，
比较圆弧长度
不变
弧长相等，则线速 度的大小处处相等 周期 T 不变
线速度、角速度与周期的关系：
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：
2πr 线速度与周期的关系： v = T v = rω 2π 角速度与周期的关系： ω = T
2. 下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法 正确的是 （
C ）
A. 它们线速度相等，角速度一定也相等 B. 它们角速度相等，线速度一定也相等 C. 它们周期相等，角速度一定也相等
【最新】人教版高中物理必修二第五章第四节圆周运动 课件 (共42张PPT)
2．一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，则下列说法不正确的是( 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 1.27 m 1 D．频率为 Hz 2 )
解析：由题意知 v＝4 m/s，T＝2 s，根据角速度与周 2π 2×3.14 期的关系 ω＝ T ＝ rad/s＝3.14 rad/s.由线速度与 2 v 4 角速度的关系 v＝ωr 得 r＝ ω＝ m≈1.27 m． 由 v＝2πnr π v 4 1 1 得转速 n＝ ＝ r/s＝0.5 r/s.又由 f＝T＝ Hz.故 A 2πr 4 2 2π· π 错误，B、C、D 均正确．
知识点一 提炼知识 1．圆周运动．
描述圆周运动的物理量
物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运 动为曲线运动，故一定是变速运动．
2．描述圆周运动的物理量比较．
物理量
线速度 描述圆周
角速度 描述物 体绕圆 心转动 快慢的 物理量
周期
转速
定义、意 义
运动的物 体运动快 慢的物理 量
物体沿 物体单 圆周一 位时间 周所用 内转过 的时间 的圈数
1．如图所示，当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板 垂直的转动轴转动时，板上 A、B 两点的( )
A．角速度之比 ωA∶ωB＝1∶ 2 B．角速度之比 ωA∶ωB＝ 2∶1 C．线速度之比 vA∶vB＝1∶ 2 D．线速度之比 vA∶vB＝ 2∶1
解析：正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转 动轴转动时 ωA＝ωB，根据 v＝ωr，可得 vA∶vB＝1∶ 2， 选项 C 正确． 答案：C
第五章
曲线运动
第四节 圆周运动
学 习 目 标 重 点 难 点 1.知道什么是圆周运动，什 重点 1.对线速度、角速度、周 么是匀速圆周运动. 期概念的理解，以及匀速 2.知道线速度的物理意义、 圆周运动特点的理解. 2.对线速度、角速度、周 定义式、矢量性，知道匀 速圆周运动线速度的特点. 期之间相互关系的理解． 3.知道角速度的物理意义、 难点 定义式及单位，了解转速 1.在具体的问题中比较、 和周期的意义. 计算线速度和角速度. 4.掌握线速度、角速度的关 2.圆周运动的多解问题. 系，掌握角速度与转速、 周期的关系.