2020-2021学年高中物理-第六章-1-圆周运动(1)教案-新人教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第六章 1 圆周运动（1）教案 新人教版必修2

2020-2021学年高中物理 第六章 1 圆周运动（1）教案 新人教版必修2

年级：
姓名：

- 5 -

圆周运动

本节作为该章的重要内容之一，主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量，匀速圆周运动的特点，在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系，为后续学习圆周运动打下良好的基础。

【物理观念】树立运动观念，知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。理解线速度、角速度、周期的概念，会用线速度角速度公式进行计算。
【科学思维】运用极限法理解线速度的瞬时性，掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题。
【科学探究】知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等。
【科学态度与责任】体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观，激发学生的学习兴趣。

【教学重点】
1．线速度、角速度、周期的概念。
2．线速度、角速度、周期的相互关系的理解和应用。
3．匀速圆周运动的特点。
【教学难点】
1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。
2、理解线速度的瞬时性和矢量性，理解匀速圆周运动是变速运动。

PPT

【新课导入】
在游乐场乘坐摩天轮时，人随摩天轮运动，轨迹为圆周。我们把这类轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。和抛体运动一样，圆周运动也是一种常见的曲线运动。日常生活中，电风扇工作时叶片上的点、时钟指针的尖端、田径场弯道上赛跑的运动员等，都在做圆周运动。
将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：
（1）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？
（2）同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？
（3）你能说出判断运动快慢的依据吗？

【新课讲授】

一 、线速度
在图 6.1-1 中，物体沿圆弧由 M 向 N 运动，在某时刻 t 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 Δt，物体在这段时间内由 A 运动到B，通过的弧长为 Δs。弧长 Δs 与时间 Δt 之比反映了物体在 A 点附近运动的快慢，如果 Δt 非常非常小， 就可以表示物体在 A 点时运动的快慢，通常把它称为线速度的大小，用符号 v 表示，则有
线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。
★线速度

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。
特别提醒：
匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，因此它是一种变速运动，这的“匀速”是指速率不变。
二 、角速度

自行车前进时，由于链条不可伸长，也不会脱离齿轮打滑（图 6.1-2），因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。但同时也可注意到，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。我们引入角速度这个物理量来描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。
如图 6.1-3 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（angular velocity），用符号 ω 表示

三、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（period），用 T 表示。周期也是常用的物理量，它的单位与时间的单位相同。
技术中常用转速来描述物体做圆周运动的快慢。转速是指物体转动的圈数与所用时间之比，常用符号 n 表示，转速的单位为转每秒（r/s），或转每分（r/min）。r/s 和 r/min都不是国际单位制中的单位，运算时往往要把它们换算成弧度每秒。
四、线速度与角速度的关系

【例题】一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为 4.0 m。当他的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？

【分析】 已知小孩做匀速圆周运动的半径和线速度，可以根据线速度、角速度、周期之间的关系，求出他做匀速圆周运动的角速度和周期。

本节内容的概念比较多，学生虽然对圆周运动并不陌生，但对概念的准确理解和掌握还依然存在困难。利用生活中常见的圆周运动实例及多媒体动画，形象直观地让学生通过观察它们的运动特点，从形象思维到理性思维，在教师的引导下，让学生正确建立起圆周运动模型，在此基础上让学生准确理解和掌握描述圆周运动快慢的物理概念及其表达式，客观地认识圆周运动。