課題
圓周運動
單元
6
學科
物理
年級
高一
教材分析
本節(jié)是人教版必修2第六章第1節(jié)的內(nèi)容，圓周運動是學生在充分掌握了曲線運動的規(guī)律后，接觸到的一個較為復(fù)雜的曲線運動，本節(jié)內(nèi)容作為該部分的起始章節(jié)，主要向?qū)W生介紹圓周運動的幾個基本概念，為后繼的學習打下一個良好的基礎(chǔ)。圓周運動是曲線運動的一種特殊情況，生活中隨處可見，在學習過程中，只要注意觀察和實驗，并結(jié)合實際經(jīng)驗，很好地理解和掌握圓周運動、勻速圓周運動的概念，重點理解和掌握線速度v、角速度ω、周期T和轉(zhuǎn)速n的意義及相互關(guān)系。明確線速度和角速度是從不同的角度來描述圓周運動的快慢，線速度描述質(zhì)點沿圓弧運動的快慢，角速度描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。
教學目標與核心素養(yǎng)
一、教學目標
1、知道什么是圓周運動，什么是勻速圓周運動。
2、知道線速度的物理意義、定義式、矢量性，知道勻速圓周運動線速度的特點。
3、知道角速度的物理意義、定義式及單位，了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。
4、掌握線速度和角速度的關(guān)系，掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系。
5、能在具體的情景中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系。
二、核心素養(yǎng)
物理觀念：通過對圓周運動知識的學習，培養(yǎng)學生對同一問題多角度進行分析研究的物理觀念。
科學思維：通過極限思想和數(shù)學知識的應(yīng)用，體會學科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點。
科學探究：通過課堂演示實驗的觀察，引導學生歸納總結(jié)描述物體做圓周運動快慢的方法，進而引出描述物體做圓周運動快慢的物理量。
科學態(tài)度與責任：經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)、及探究等學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。
教學重點
線速度、角速度、周期概念的理解，及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用，勻速圓周運動的特點。
教學難點
理解線速度、角速度的物理意義和勻速圓周運動是變速曲線運動的理解。
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
導入新課
生活中我們經(jīng)常用鐘表，鐘表一般在表面上有三根指針，仔細觀察時針、分針、秒針的運動，他們有什么規(guī)律？。
出示圖片：鐘表
時針、分針、秒針都做圓周運動。
那么怎樣描述圓周運動的快慢呢？
思考討論：將自行車后輪架起，轉(zhuǎn)動腳踏板，注意觀察A、B、C哪個點運動得更快些？你能說出判斷運動快慢的依據(jù)嗎？
可以比較物體在相同的時間內(nèi)通過的圓弧的長短sA=sB>sC；相同的時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小：θA>θB=θC
今天我們就來學習描述圓周運動的基本物理量。
學生觀察思考，討論后各抒己見。
通過生活中的一些現(xiàn)象引起學生探求物理知識的興趣，同時為圓周運動的學習打下伏筆。
講授新課
一、圓周運動：
在物理學中，把質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動。
出示圖片：過山車、自行車
二、線速度
1、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長Δs和所用時間Δt的比值叫做線速度，用符號v表示，則
Δs是弧長并非位移。
當Δt趨近零時，弧長Δs就等于物體的位移，式中的v就是直線運動中學過的瞬時速度。
2、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。
3、單位：m/s
4、方向：線速度的方向為物體做圓周運動時該點的切線方向。
5、勻速圓周運動
（1）定義：物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。
任意相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等。
思考討論：勻速圓周運動是勻速運動嗎？勻速圓周運動中勻速指的是什么？
因為線速度的方向是不斷變化著的，所以勻速圓周運動不是勻速運動，而是一種變速曲線運動，勻速圓周運動中勻速指的是線速度大小不變的運動。
2、勻速圓周運動的線速度方向是在時刻變化的，因此它是一種變速運動，這里的“勻速”是指速率不變。
三、角速度
出示圖片：自行車的齒輪與鏈條
自行車前進時，由于鏈條不可伸長，也不會脫離齒輪打滑，因而大、小齒輪邊緣的點在相等時間內(nèi)通過的弧長是相等的，即線速度大小相等。
出示圖片：自行車的齒輪
由于兩個齒輪的半徑不同，因而相等時間內(nèi)大、小齒輪邊緣的點轉(zhuǎn)過的角度不同。
我們引入角速度這個物理量來描述做圓周運動的物體繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。
1、物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。
2、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度。
3、大?。?br>表示單位時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度
4、單位：rad/s
在運算中，通常把“弧度”或“rad”略去不寫，所以角速度的單位可以寫為s-1
5、圓心角θ的大小可以用弧長和半徑的比值來描述即：Δθ＝Δs/r，這個比值是沒有單位的，為了描述問題的方便，我們“給”這個比值一個單位，這就是弧度?；《炔皇峭ǔＲ饬x上的單位，計算時，不能將弧度帶到算式中。
6、勻速圓周運動是角速度不變的運動
由于勻速圓周運動是線速度大小不變的運動，物體在相等時間內(nèi)通過的弧長相等，所以物體在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度也相等。因此可以說，勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。
四、周期、頻率和轉(zhuǎn)速
1、周期
做勻速圓周運動的物體，運動一周所用的時間叫作周期，用T表示，它的單位與時間的單位相同。
2、頻率
周期的倒數(shù)叫頻率，用f表示，單位HZ。
表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快。
3、轉(zhuǎn)速：是指物體轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與所用時間之比，常用符號n表示.
4、轉(zhuǎn)速的單位
轉(zhuǎn)每秒（r/s），或轉(zhuǎn)每分（r/min）。注意：以上都不是國際單位制中的單位，運算時往往要把它們換算成弧度每秒。
5、物理意義
頻率/轉(zhuǎn)速越大表明物體運轉(zhuǎn)得越快。周期越小表明物體運動得越快。
五、v、ω、T(Fn)的關(guān)系
思考討論：閱讀課文說一說線速度與角速度有什么關(guān)系？
設(shè)物體做圓周運動的半徑為r，由A運動到B的時間為Δt，AB弧的弧長為Δs，AB弧對應(yīng)的圓心角為Δθ。
由于v＝Δs/Δtω＝Δθ/Δt，當Δθ以弧度為單位時，Δθ＝Δs/r，由此可得：
v＝ωr
1、線速度與角速度的關(guān)系：v＝ωr
在圓周運動中，線速度的大小等于角速度的大小與半徑的乘積。
2、v與T的關(guān)系：
3、ω與T(Fn)的關(guān)系：
思考與討論1：甲圖為皮帶傳動裝置，試分析A、B兩點的線速度及角速度關(guān)系。
甲：皮帶傳動
參考答案：皮帶傳動時，在相同的時間內(nèi)，A、B兩點通過的弧長相等，所以兩點的線速度大小相同；又v＝rω，當v一定時，角速度與半徑成反比，半徑大的角速度?。害谹vC
思考與討論3：如圖為齒輪傳動裝置兩個齒輪輪齒嚙合，A、B兩點分別是兩個齒輪邊緣上的點。試分析A、B兩點的線速度及角速度關(guān)系。
參考答案：A、B兩點的線速度大小相同；當v一定時，角速度與半徑成反比
ωA/ωB＝r2/r1ωAvC；
角度大小：ωA>ωB=ωC
【例題】一個小孩坐在游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬上，繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓周的半徑為4.0 m。當他的線速度為2.0 m/s時，他做勻速圓周運動的角速度是多少？周期是多少？
分析已知小孩做勻速圓周運動的半徑和線速度，可以根據(jù)線速度、角速度、周期之間的關(guān)系，求出他做勻速圓周運動的角速度和周期。
解：當小孩的線速度為2.0 m/s時，他做勻速圓周運動的角速度
ω＝v/r＝2.0/4.0 rad/s＝0.5 rad/s
他做勻速圓周運動的周期
T＝2πr/v＝2π×4.0/2.0 s＝12.6 s
當小孩的線速度為2.0 m/s時，他做勻速圓周運動的角速度是0.5 rad/s，周期是12.6 s。
課堂練習
1．下列關(guān)于勻速圓周運動的說法中，正確的是( )
A．是線速度不變的運動
B．是角速度不變的運動
C．是角速度不斷變化的運動
D．是相對圓心位移不變的運動
答案：B
2.關(guān)于物體做勻速圓周運動，說法正確的是（ ）
A.線速度不變
B.加速度不變
C.角速度不變
D.周期不變
答案：CD
3、A，B兩物體都做勻速圓周運動，在A轉(zhuǎn)過45°角的時間內(nèi)，B轉(zhuǎn)過了60°角，則A物體的角速度與B的角速度之比為（ ）
A.1：1
B.4：3
C.3：4
D.16：9
答案：C
4、(多選)對于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是( )
A．其轉(zhuǎn)速與角速度成正比，其周期與角速度成反比
B．運動的快慢可用線速度描述，也可用角速度來描述
C．勻速圓周運動不是勻速運動，因為其軌跡是曲線
D．做勻速圓周運動的物體線速度的方向時刻都在改變，角速度的方向也時刻都在改變
答案：ABC
拓展提高
1、如圖所示為一種早期的自行車，這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設(shè)計在當時主要是為了( )
A．提高速度
B．提高穩(wěn)定性
C．騎行方便
D．減小阻力
答案：A
2、兩個大輪半徑相等的皮帶輪的結(jié)構(gòu)如圖所示，AB兩點的半徑之比為2：1，CD兩點的半徑之比也為2：1，下列說法正確的是( )
A.A、B兩點的線速度之比為vA：vB=1：2
B.A、C兩點的線速度之比為vA：vC=1：1
C.A、C兩點的角速度之比為ωA：ωC=1：2
D.A、D兩點的線速度之比為vA：vD=1：2
答案：C
3、如圖，靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動，a是位于赤道上的一點，b是位于北緯30°的一點，則下列說法正確的是( )
A.a、b兩點的運動周期都相同
B.它們的角速度是不同的
C.a、b兩點的線速度大小相同
D.a、b兩點線速度大小之比為2：
答案：AD
認真聽老師講解，對要學習的內(nèi)容充滿信心。
學生概括出質(zhì)點做勻速圓周運動的特征，并思考討論：勻速圓周運動中勻速指的是什么。
觀察圖片思考討論。
認真聽老師講解。
閱讀課文理解周期、頻率和轉(zhuǎn)速的概念以及意義。
思考討論：閱讀課文說一說線速度與角速度有什么關(guān)系？
學生盡可能通過自己的努力思考得出四者的關(guān)系。
學生思考討論
在教師引導下學生分析理解
學生練習
掌握線速度的基本知識，注意：Δs是弧長并非位移，體會極限思想在物理上的應(yīng)用
掌握勻速圓周運動的實質(zhì)是線速度大小不變，線速度方向是在時刻變化。
讓學生理解大、小齒輪邊緣的點線速度大小相等，但轉(zhuǎn)過的角度不同。
掌握角速度的基本知識。
鍛煉學生的自主學習能力。
理解掌握v＝ωr
鍛煉學生對知識的靈活運用能力
掌握解題的一些基本模型
鍛煉學生的理解計算能力
鞏固所學的知識
課堂小結(jié)
1.線速度：做圓周運動的物體通過的弧長與所有時間的比值v=Δs/Δt
2、勻速圓周運動：勻速的含義是指“速率不變”。角速度不變的運動
3.角速度：做圓周運動的物體的半徑掃描過的角度與時間的比值ω=Δθ/Δt單位：rad/s
4、v與T的關(guān)系：v=2πr/T
5、ω與T(Fn)的關(guān)系：
ω=2π/T=2πf=2πn
梳理自己本節(jié)所學知識進行交流
根據(jù)學生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。
板書
一、圓周運動：
在物理學中，把質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動。
二、線速度
1、v=Δs/Δt，Δs是弧長并非位移
2、勻速圓周運動任意相等時間內(nèi)通過的圓弧長度相等。：
三、角速度
ω=Δθ/Δt單位：rad/s；勻速圓周運動是角速度不變的運動。
四、周期、頻率和轉(zhuǎn)速
頻率越高表明物體運轉(zhuǎn)得越快。頻率/轉(zhuǎn)速越大表明物體運轉(zhuǎn)得越快。周期越小表明物體運動得越快。
五、v、ω、T(Fn)的關(guān)系
1、v與T的關(guān)系：v=2πr/T
2、ω與T(Fn)的關(guān)系：
ω=2π/T=2πf=2πn

相關(guān)教案

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊第六章 圓周運動4 生活中的圓周運動教學設(shè)計及反思：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊第六章 圓周運動4 生活中的圓周運動教學設(shè)計及反思，共6頁。教案主要包含了教學目標，教學重點，教學難點，教學方法，教學過程，板書設(shè)計等內(nèi)容，歡迎下載使用。

物理人教版 (2019)3 向心加速度教案：

這是一份物理人教版 (2019)3 向心加速度教案，共11頁。教案主要包含了教材分析，教學目標，核心素養(yǎng)，教學重點，教學難點，教學過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)必修 第二冊2 向心力教案設(shè)計：

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊2 向心力教案設(shè)計，共12頁。教案主要包含了教學目標，核心素養(yǎng)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)教案 更多

高中1 圓周運動教學設(shè)計

高中1 圓周運動教學設(shè)計
人教版 (2019)必修 第二冊第六章 圓周運動1 圓周運動教學設(shè)計

人教版 (2019)必修 第二冊第六章 圓周運動1 圓周運動教學設(shè)計
高中物理人教版 (2019)必修 第二冊1 圓周運動教學設(shè)計

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊1 圓周運動教學設(shè)計
高中1 圓周運動精品教學設(shè)計及反思

高中1 圓周運動精品教學設(shè)計及反思
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第二冊電子課本

1 圓周運動

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部