6.1 圆周运动 -2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）

§6.1圆周运动 目标展示 〖教学目标〗 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。 〖核心素养〗 物理观念：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物理观念。 科学思维：通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。 科学探究：通过课堂演示实验的观察，引导学生归纳总结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。 科学态度与责任：经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。 〖教学重点与难点〗 重点：线速度、角速度的概念以及它们之间的联系线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点。 难点：理解线速度、角速度的物理意义和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。 预习案 使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！） 1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题； 2．完成时间：20分钟。 知识必备（你准备好了吗？） 1．知道与圆有关的初中几何知识； 2．知道曲线运动的速度方向与轨迹相切。 教材助读（问题引领方向！） 1．如何比较圆周运动的快慢？ 2．认识线速度角速度周期频率转速这几个物理量 预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！） 1.我们可以用多种方法来描述圆周运动物体运动的快慢，以下各方法分别对应哪个物理量？ 相同的时间内比较物体经过的弧长：____________； 相同的时间内比较物体转过的角度：____________； 比较物体转过一圈所用的时间：____________； 比较物体在相同的时间内转过的圈数：____________。 【答案】线速度 角速度 周期 转速 【解析】线速度 角速度 周期 转速 2.判一判 (1)做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的(　　) (2)线速度越大，角速度一定越大(　　) (3)转速越大，周期一定越大(　　) (4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等(　　) (5)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同(　　) (6)匀速圆周运动是一种匀速运动(　　) 【答案】√××√×× 【解析】（1）圆周运动线速度方向沿切线方向，不断变化；（2）线速度越大，角速度不一定越大，还与半径有关；（3）转速越大，周期越小；（4）线速度大小不变，所以正确；（5）位移方向变化，不相同；（6）匀速圆周运动加速度方向一直变化，是非匀变速曲线运动。 我的疑问（发现问题比解决问题更重要！） 请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。 探究案 质疑探究（质疑解疑，合作探究） 探究点一：描述圆周运动的物理量及其关系 例1.一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4.0m，10 s内转过的弧长为20m，试求小孩做圆周运动时 (1)线速度的大小； (2)角速度的大小； (3)周期的大小。 【答案】（1）0.5rad/s；（2）12.6s；（3）30N；（4）1m/s2 【解析】（1）小孩的线速度得v=2.0m/s。 （2）他做匀速圆周运动的角速度 （3）它做匀速圆周运动的周期 针对训练1.某只走时准确的时钟，分针与时针有转动轴到针尖的长度比为1.2：1，求： (1)分针与时针的角速度之比是多少？ (2)秒针与时针的周期之比是多少？ (3)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？ 【答案】（1）12:1；（2）1:12；（3）14.4:1 【解析】（1）在一个小时的时间内，分针每转过的角度为360度，而时针转过的角度为30度，所以分针与时针的角速度之比为 （2）由得周期之比为1:12; （3）由v=rω可得，线速度之比为 针对训练2.某计算机上的硬盘的磁道和扇区如图所示．这块硬磁盘共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为1/8192圆周），每个扇区可以记录512个字节．电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动．磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，求： （1） 磁盘转动的周期和角速度 （2） 一个扇区通过磁头所用的时间 （3） 不计磁头转移磁道的时间，计算机1s内最多可以从一个硬盘面上读取多少个字节 【答案】(1) 240π rad/s (2)(3) 5.03×108 【解析】(1)