2021年高中物理必修二教案：5.4圓周運動

1、5.4 圓周運動教學目標一、知識與技能1 .理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度；理解角速度和周 期的概念，會用它們的公式進展計算。2 .理解線速度、角速度、周期之間的關系：v=rco=2nr/T。3 .理解勻速圓周運動是變速運動。二、過程與方法1 .聯(lián)系日常生活中所觀察到的各種圓周運動的實例，找出共同特征。2 .知道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：線速度V、角速度s周期T、轉速n等。3 .探究線速度與角速度之間的關系。三、情感、態(tài)度與價值觀1 .通過觀察、分析總結及探究等，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。2 .通過極限思想和

2、數(shù)學知識的應用，體會學科知識間聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點。3.通過親身感悟，使學生獲得對描述圓周運動快慢的物理量線速度、角速度、周期 等以及它們相互關系的感性認識。教學重點線速度、角速度、周期概念，及其相互關系的理解和應用，勻速圓周運動的特點。教學難點角速度概念的理解和勻速圓周運動是變速曲線運動的理解。教具多媒體課件、機械鐘表、小球、細線等。教學過程一、導入新課演示機械式鐘表時針、分針、秒針的運動情況可以撥動鐘表的調(diào)節(jié)旋鈕，讓學生觀察后說出不同指針運動的特點，從而引出圓周運動的概念。情景導入課件展示生活中常見的圓周運動：觀覽車脫水桶生活中，我們一定見過很多類似的運動，它們的運動軌跡是一些圓，我們

3、把這種運動 叫做圓周運動。教師提出問題：對于圓周運動又如何描述它們的運動快慢呢？二、新課教學一線速度1用多媒體投影一個質點做圓周運動，在相等的時間里通過相等的弧長。2并出示定義：質點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度一樣，這種 運動就叫勻速圓周運動。3舉例：通過放錄像讓學生感知：一個電風扇轉動時，其上各點所做的運動，地球 和各個行星繞太陽的運動，都認為是勻速圓周運動。4通過電腦模擬：兩個物體都做圓周運動，但快慢不同，過渡引入下一問題。教師點撥：我們發(fā)現(xiàn)，兩個點在一樣的時間內(nèi)通過的弧長不相等，通過的弧長長的點運動得快，通過的弧長短的點運動得慢。 這樣，做圓周運動的物體通過的弧長與所用時

4、間的比 值能夠描述物體運動的快慢，我們把它稱之為線速度。定義：做圓周運動的質點通過的弧長As與通過這段弧長所用時間A t的比值叫做圓周運動的線速度v=-s t說明：1線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。2線速度是矢量，它既有大小，也有方向。3勻速圓周運動是一種非勻速運動，因為線速度的方向在時刻改變。勻速指的是速 率不變。4線速度的單位： m/s。教師提出問題：下雨天淋過雨的傘快速轉動傘柄，傘上的水滴沿什么方向飛出？學生思考討論并答復：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而說明了切線方向即為此時刻線速度的方向。教師提問并總結：圓周運動線速度的方向即為過圓周上該點的切線方向

5、。二角速度教師：請同學們閱讀教材 P1718,并思考以下幾個問題：什么是角速度？用什么符號表示它？角速度的單位是什么？什么叫周期？什么叫轉速？轉速的單位、符號分別是什么？學生閱讀教材并思考以上幾個問題。教師總結：1 .角速度物理意義：描述質點轉過的圓心角的快慢。定義：在勻速圓周運動中， 連接運動質點和圓心的半徑轉過A。的角度跟所用時間At的比值，就是質點運動的角速度。定義式： 3 =。t圓心角 的大小可以用弧長和半徑的比值來描述，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。國際單位制中，角速度的單位

6、是弧度每秒rad/s。2 .周期做圓周運動的質點運動一周所用的時間叫周期，用符號T表示，國際單位為秒，符號為s。3 .轉速每秒鐘轉過的圈數(shù)叫轉速。單位為轉每秒r/s或轉每分r/min。教師提出問題：既然線速度、角速度都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量，那么它們之間有什么樣的關系呢？三線速度、角速度之間的關系如圖，設物體做圓周運動的半徑為r,由A運動到B的時間為A t, AB弧長為A s, ABs弧對應的圓心角為A當A。以弧度為單位時，A0=一s . v=tv= w r半徑的乘積。03 =t即在圓周運動中，線速度的大小等于角速度的大小r討論：1當v 一定時，3與r成反比。2當3 一定時，v與r

7、成正比。3當r 一定時，v與3成正比。三、課堂小結本節(jié)課通過描述做勻速圓周運動物體的快慢問題，引入了勻速圓周運動的線速度與角速度及周期、頻率、轉速等概念，最后推導出線速度、角速度、周期間的關系。勻速圓周運動的實質是勻速率圓周運動，它是一種變速運動。描述勻速圓周運動快慢的物理量：線速度：v= 一t角速度：3= t 1周期與頻率：f=-T,、，一2 r2相互關系： v=3= v=r wTT四、課堂訓練。D周期不變1 . 一個質點做勻速圓周運動時，它在任意相等的時間內(nèi)A.通過的弧長相等B.通過的位移相等C.轉過的角度相等D.速度的變化相等2 .關于勻速圓周運動的判斷，以下說法中正確的選項是A.角速度

8、不變B.線速度不變C.向心加速度不變3 .如右圖所示，A、B是兩個摩擦傳動的靠背輪， A是 主動輪，B是從動輪，它們的半徑 a=2b, a和b兩點在 輪的邊緣，c和d在各輪半徑的中點，以下判斷正確的有B.cob = 2coaA. Va = 2vbC. Vc = VaD. wb = wc4 .一個大鐘的秒針長 20cm,那么針尖的線速度是 ,分針與秒針從某次重合到 下次重合的時間為。5 .關于角速度和線速度，說法正確的選項是。A.半徑一定，角速度與線速度成反比B.半徑一定，角速度與線速度成正比C.線速度一定，角速度與半徑成正比D.角速度一定，線速度與半徑成反比6 .如下圖，地球繞OO軸自轉，那么以下說法正確的選項是A. A、B兩點的角速度相等二B. A、B兩點線速度相等|C. A、B兩點的轉動半徑一樣D. A、B兩點的轉動周期一樣7 . A、B兩質點分別做勻速圓周運動， 在一樣時間內(nèi)，它們通過的弧長之比 sa：sb =2： 3,而轉過的角度之比 0a： 0b= 3 ： 2,那么它們的周期之比 Ta ： Tb