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2020-2021学年高中物理 第五章 曲线运动 4 圆周运动（2）教案 新人教版必修2

2020-2021学年高中物理 第五章 曲线运动 4 圆周运动（2）教案 新人教版必修2

年级：
姓名：

- 6 -

圆周运动
　　一、教学目标
　　1．知识与技能
　　①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。
　　②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T。
　　③理解匀速圆周运动是变速运动。
　　④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
　　2．过程与方法
　　①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性．掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
　　②体会有了线速度后，为什么还要引入角速度．运用数学知识推导角速度的单位。
　　3．情感、态度与价值观
　　①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。
　　②体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。
　二、教学重点、难点
　　1．重点
　　①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程；
　　②掌握它们之间的联系。
　　2．难点
　　①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性；
　　②理解匀速圆周运动是变速运动。
　　三、教学方法与手段
　　演示实验、展示图片、观看视频、动画；
　　讨论、讲授、推理、概括
 　师生互动，生生互动，
　　四、教学设计
　　（一）导入新课（认识圆周运动）
　　●通过展示图片、动画，让学生认识圆周运动的特点，
　　展示自行车、火车，飞机螺旋桨、钟表等图片
　　观看地球绕太阳运动的动画
　　提出问题：它们都是怎样运动的？运动轨迹有什么特点？答：圆周运动
　　提出问题：什么是圆周运动？答：运动轨迹是一个圆
　　提出问题：如何描述物体做圆周运动的快慢？
看课本观察自行车的传动装置，思考与讨论：
自行车的大齿轮，小齿轮，后轮中的质点都在做圆周运动。
展示连个小球运动。比较哪些点运动得更快些？
使学生分组讨论，如何比较物体圆周运动快慢？
讨论完毕后，提问学生，可以得到四种方案：
　　方案1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短
　　方案2：比较物体在一段时间内半径转过的角度大小
　　方案3：比较物体转过一圈所用时间的多少
　　方案4：比较物体在一段时间内转过的圈数
　　　　（二）新课教学
描述圆周运动快慢的物理量
用刚才讨论的第一种方案：比较相等时间通过的弧长。
引出线速度概念
　　线速度：
　　1、定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。
　　2、大小：v=Δl/Δt （分析：当Δt很小时，v即圆周各点的瞬时速度。）
3、单位：m/s  
4、方向：沿圆周上该点的切线方向
5：物理意义：描述通过弧长的快慢。
观看动画，引出匀速圆周运动概念
　　匀速圆周运动：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
看动画，学习匀速圆周运动的概念：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
 关于匀速圆周运动的问题提问：
1．匀速圆周运动的线速度是不变的吗？此处的“匀速”是指线速度不变吗？
学生答：不是，方向在改变
　　总结：匀速圆周运动的“匀速”是线速度大小的意思，是速率的意思
　　匀速圆周运动是变速运动！
　　匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！
 　以第二种方案：比较相等时间转过的圆心角
看动画片，看转过的圆心角
得出第二个描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度
　　　通过对学生学情了解，学生已在数学上学过角度与弧度的区别和联系，所以这里没有详细解释
　　1．角速度：
　　定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt 的比值叫做角速度。
　　大小：ω=Δθ/Δt
　　单位：rad/s
　　物理意义：描述半径扫过角度的快慢。
　　2．匀速圆周运动是角速度不变的运动
　　第三种比较圆周运动快慢：即比较物体转过一圈所用时间的多少
　 1．周期：
　　定义：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间。
大小：T=2πr/v=2π/ω　单位：秒（s）
标量
第四种比较圆周运动快慢：较物体在一段时间内转过的圈数
2.频率
　定义：做匀速圆周运动的物体，一秒钟完成的周期数
大小：f=1/T
单位；Hz
标量
　　3．转速：n
　　定义：单位时间内转过的圈数叫转速
单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）
标量
转速单位若是r/s，则n=f
　　线速度与角速度的关系
　　找学生在白板上推导：v = rω
　 线速度、角速度与周期的关系，（点击幻灯片）
　　线速度与周期的关系：v=Δl/Δt=2πr/T
　　角速度与周期的关系：ω=Δθ/Δt=2π/T
　　线速度与角速度的关系：v = rω

本课小结及板书设计：
　　§5．圆周运动
　　1．圆周运动：轨迹是圆周的运动 
　　2．描述圆周运动快慢的物理量
　　（1）线速度：v=Δl/Δt
　　单位：m/s   方向：沿圆周上该点的切线方向。
　　物理意义：描述通过弧长的快慢。
　　匀速圆周运动：
　　质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
　　（2）角速度：ω=Δθ/Δt
　　单位：rad/s
　　物理意义：描述半径扫过角度的快慢。
　　（3）周期：T=2πr/v=2π/ω
　　单位：秒（s）
　　（4）转速：n
　　单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）
　　3．线速度、角速度、周期的关系：
 　　V=Δl /Δt=2πr/T
　　ω=Δθ/Δt=2π/T
v = rω

　　作业：课本  问题与练习