老师
同学们好,今天我们学习必修 2 第六章圆周运动第一节,圆周运动,这是我们这节课的学习目标及任务。我们先来认识一下圆周运动。其实在我们生活中,圆周运动很常见,比如电风扇、钟表、摩天轮等。那么圆周运动有什么特点?顾名思义,做圆周运动的物体,它的轨迹是圆,当然也可以是一段圆弧。另外,做圆周运动的物体,它具有周期性。请同学们思考一下怎样描述圆周运动。
老师
一方面,我们要区分圆周运动与其他运动的不同,相比直线运动、抛体运动,圆周运动最突出的就是元,所以轨道半径是一方面。另一方面,我们还要区分两个圆周运动的不同,比如两个完全相同的电扇,一个是低档位运行,一个是高档位运行,它们圆周运动有什么不同?显然是运动的快慢不同。那么这两方面就是从空间、时间的角度来描述圆周运动的普通,这跟我们以前研究直线运动的思路是一样的。
老师
本节课我们主要学习描述圆周运动快慢的物理量,如图,不体研圆弧由 m 向 n 运动,某时刻经过 a 点。为了描述物体经过 a 点附近时运动的快慢,可以取一段很短的时间 Delta t。物体在这段时间内由 a 运动到 b 经过的弧长为 Delta s,那么弧长 Delta s 与时间 Delta t 之比,反映了物体在 a 点附近运动的快慢。如果 Delta t 很短,趋于0,那么 Delta s 比 Delta t 就可以表示物体在 a 点时的运动快慢。通常我们称之为限速度。胡偿与所用时间之比,限速方向就是沿着轨迹的切线方向。线速度实际上就是我们在直线运动中所学的瞬时速度。限速度大说明在相同时间内转过的弧长,所以限速度是描述物体沿圆周运动的快慢。
老师
请看,这是一个皮带传动装置,请同学们思考一下两皮带轮儿边缘上的 AB 两点谁运动得更快?好有人说 a b 是一样快的,也有人说 b 转得更快,那我们一起分析一下由于皮带不可伸长,所以两轮边缘的各个点在相等的时间内转过的弧长是相等的,也就是说两轮边缘上各个点的线速度大小是相等的。但同时我们又注意到两轮儿半径不同,它们在相等的时间内转过的角度不同。可见,只用限速度描述圆周运动的快慢是不够的。我们需要引入一个物理量来描述做圆周运动的物体,让圆心转动的快慢。如图,物体在 Delta t 时间内由 a 运动到 b 半径OA,在这段时间内转过角度 Delta Theta 角 Delta Theta 与所用时间 D查看隐藏内容