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

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

年级：
姓名：

- 7 -

圆周运动
教材分析：
《圆周运动》是人教版必修二第四章第五个课题。在此之前呢，学生们已经学过曲线运动，抛体运动以及平抛运动的规律，这位过度到本课题的学习起到了铺垫作用。众所周知圆周运动是高中课本里面学习的运动里面的基本运动之一，因此本课题的理论，知识是学好以后知识的基础，它在教材中有着承上启下的作用。
设计思路：
课题引入—问题引领—知识总结—知识运用—方法总结—巩固训练—知识回扣
教学目标：
一、知识目标：
1、知道什么是匀速圆周运动
2、理解什么是线速度、角速度和周期
3、理解线速度、角速度和周期之间的关系
二、能力目标：
能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
三、德育目标：
通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。
教学重点：
1、理解线速度、角速度和周期
2、什么是匀速圆周运动
3、线速度、角速度及周期之间的关系
教学难点：
对匀速圆周运动是变速运动的理解
教学方法：
讲授、推理归纳法
教学用具：
多媒体
易错问题
1.对匀速圆周运动中“匀速”的理解
2.v、ω、r之间关系的应用.
导入新课
前面我们学习了直线运动和一种特殊的曲线运动—平抛，今天我们来学习另一种特殊的曲线运动——圆周运动。
一、导入新课
（1）物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？（例：转动的电风扇上各点的运动，地球和各个行星绕太阳的运动等）
（2）今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、理解线速度、角速度的概念
2、理解线速度、角速度和周期之间的关系
3、理解匀速圆周运动是变速运动
（二）学习目标完成过程
1、圆周运动
（1）用多媒体投影地球绕太阳运动，让学生找规律。
（2）举例，生活中还有那些运动是圆周运动，找学生回答。
2、描述圆周运动的物理量
（1）线速度
a.定义：做匀速圆周运动的质点通过的弧长S与所用时间的比值，即单位时间内通过的弧长。
（量度式）
对确定的匀速圆周运动，V的大小不变，上式为量度式，V与S、t间无比例关系。线速度的大小表示匀速圆周运动的快慢，“匀速圆周运动”的“匀速”二字仅指“匀速率”。
b.方向：在圆周该点的切线方向上。
c.单位：m/s
d.物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢
讨论：若线速度大小不变，是什么运动？
匀速圆周运动
质点沿圆周运动，如果线速度大小相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
讨论：匀速圆周运动的线速度是恒量吗？
得到：匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变
（2）角速度
匀速圆周运动的快慢也可以用角速度来描述。物体在圆周上运动得越快，连接运动物体和圆心的半径在同样的时间内转过的角度就越大。
A.定义：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。
b.公式：角速度用ω来表示，有
ω＝　　　　　　　　　（量度式）
对确定的匀速圆周运动，与所用时间t的比值是恒定不变的。因此匀速圆周运动也可以说成是角速度不变的圆周运动。
c.单位：角速度的单位由角度和时间的单位决定。在SI制中，角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s。
（3）周期、频率和转速
匀速圆周运动是一种周期性运动。
a.周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
符号用T表示，单位是s。周期也是描述匀速圆周运动快慢的物理量，周期长运动慢，周期短运动快。
b.频率：单位时间内运动的周数，即周期的倒数，叫做频率。
符号用f表示，单位是Hz。频率也是描述匀速圆周运动快慢的物理量，频率低运动慢，频率高运动快。
f＝1/T
c.转速：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。
符号用n表示，单位是r/s、r/min。
思考与讨论：半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？
（答案：略）
d.线速度、角速度、周期之间的关系
既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么他们之间有什么样的关系呢？
一物体做半径为r的匀速圆周运动，它运动一周所用的时间为T。它在周期T内转过的弧长为2πr，转过的角度为2π，所以有

ω＝
由上面两式得
(4)课堂练习
例1：分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？

分析得到：主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
例2：分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？
（5）总结、扩展
本节课学习了匀速圆周运动及描述匀速圆周运动快慢的物理量，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习做好准备。
匀速圆周运动实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动。
描述匀速圆周运动快慢的物理量：
线速度：v=s/t
角速度：ω=φ/t
周期与频率：f=1/T

分析得到：同一轮上各点的角速度相同。
师生讨论：
1、课本上的【思考与讨论】
2、同步作业P23练习四（1）、（2）、（3）、（4）、（5）
【板书设计】四匀速圆周运动
圆周运动：轨迹是圆的曲线运动，叫做圆周运动。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量（1）线速度
①概念：线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。用来描述做匀速圆周运动质点的运动快慢和方向。
②大小：做匀速圆周运动的质点通过的弧长S与所用时间的比值，即单位时间内通过的弧长，表示线速度的大小。
V＝ （量度式）
③方向：在圆周该点的切线方向上。
④单位：m/s
（2）角速度
①概念：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。
②公式：角速度用ω来表示，有
ω＝　　　　　　　　　（量度式）
③单位：在SI制中，角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s。
（3）周期、频率和转速
①周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。符号用T表示，单位是s。
②频率：单位时间内运动的周数，即周期的倒数，叫做频率。符号用f表示，单位是Hz。
f＝1/T
③转速：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。符号用n表示，单位是r/s、r/min。
（4）线速度、角速度、周期之间的关系
V＝rω＝2πnr＝2πfr
V＝
ω＝