教科版（2019）高中物理必修第二册第二章2.1圆周运动教案

圆周运动

 

【教学目标】

知识与技能：

1．知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。

2．知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。

3．知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。

4．掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。

5．能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。

过程与方法：

通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用，让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题的方法。

情感态度与价值观：

通过对圆周运动知识的学习，培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯。

【教学重点】

线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

【教学难点】

1．理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

2．让学生分析传动装置中主动轮、被动轮上各点的线速度、角速度的关系。

【教学过程】

（一）复习回顾

师：某物体做曲线运动，如何确定物体在某一时刻的速度方向呢？

生：质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。

（二）新课引入

师：今天这节课我们来学习一个在日常生活常见的曲线运动——圆周运动，那么什么叫圆周运动呢？

生：物体的运动轨迹是圆的运动叫作圆周运动。

师：组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。

生1：行驶中的汽车轮子。

生2：公园里的“大转轮”。

生3：自行车上的各个转动部分。

生4：时钟的分针或秒针上某一点的运动轨迹是圆周。

师：

演示1：用事先准备好的用细线拴住的小球，演示水平面内的圆周运动，提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点？

演示2：教师在讲台上转动微型电风扇，让学生观察电风扇叶片的转动，注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点？

生：它们的轨迹都是一个圆周。

师：很好，以上我们所观察的两个物体，它们的运动轨迹都是一个圆，物体的运动轨迹是圆的运动，我们称它为圆周运动，在日常生活中，圆周运动是一种常见的运动，那么什么样的圆周运动最简单呢？

师：最简单的直线运动是匀速直线运动。

生：最简单的圆周运动是匀速圆周运动。

师：什么叫匀速圆周运动呢？

生：质点沿圆周运动，如果在任意相等时间内通过的圆弧长度相等，这种运动就叫作匀速圆周运动。

师：匀速转动的砂轮上每个质点的运动，都是匀速圆周运动。

师：匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗？

再展示一些圆周运动的场景，进一步引导学生认识物体运动轨迹形状以及分析物体运动的特点。

师：你认为这些物体运动的快慢相同吗？那么如何比较物体做圆周运动的快慢呢？

1．通过确定物体在单位时间通过的弧长，来描述质点运动的快慢；（线速度）

2．通过确定物体与圆心的连线在单位时间内扫过的圆心角，来描述质点转动的快慢。（角速度）

3．通过确定物体运动一周所需要的时间长短，来描述质点转动的快慢。（周期）

4．比较物体在一段时间内转过的圈数。（转速）

（三）线速度

师：在圆周运动中，圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来度量。例如，物体沿着圆弧由M向N运动，某时刻t经过A点，为了描述物体经过A点附近运动的快慢，可以从此时刻开始，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