6.1.1圆周运动 教学设计-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第6章第1课时 圆周运动 主备人：邢隆隆 张昊 审核人：李丽锋 （2月13日周一用） 学习目标： 1、 认识匀速圆周运动的概念 2、 理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量 之间的关系并会进行计算. 教学重、难点： 重点：线速度与角速度的概念。 难点：线速度与角速度之间的关系及推导过程。 教学过程： 1、 创设情境、新课导入 视频播放生活中几种学生熟悉的运动画面，如钟表指针的走动、电扇叶轮上各点的运动、地球的公转，演示系绳小球在竖直平面内运动。请学生观察并提出问题： 1、 你看到的几种运动有什么共同特点? 2、 日常生活中还有哪些这样的运动? 2、 联系实际、提出问题 请学生列举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。 提出问题：做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?引导学生进行分组讨论?寻求问题的答案。 3、 讨论探究、自建概念 学生根据自身的经验，经过交流讨论，直线运动中引进速度来描述物体运动的快慢，即比较物体在一段时间内的位移，那么在圆周运动中是否可以通过“速度”来描述物体运动的快慢?引导学生分组讨论、探究。 4、 稍加引导、巩固知识 教师通过讲解线速度与角速度的概念加深同学们对知识的掌握，同时建立起线速度与角速度之间的联系，引导学生自行得到角速度与线速度之间的关系。 作业： 课本课后题 1、 圆周运动 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（circular motion）。 2、 描述圆周运动的物理量 1. 线速度 物体沿圆弧由M向N运动，在某时刻t经过A点。弧长Δs与时间Δt之比反映了物体在A点附近运动的快慢: 表示物体在A点时运动的快慢，通常把它称为线速度。线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。 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（uniform circular motion）。应该注意的是，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，这里的“匀速”是指速率不变。 2. 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，因而大、小齿轮边缘的点在相等时间内通过的弧长相等，即线速度大小相等。但同时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。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。 国际单位制中，时间的单位是秒，角的单位是弧度（radian），符号是rad，所以角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s。 3. 线速度与角速度的关系 匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，物体在相等时间内通过的弧长相等，所以物体在相等时间内转过的角度也相等。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 当Δθ以弧度为单位时， 这表明，在圆周运动中：线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。 3. 周期 圆周运动有其特殊性，物体运动一周后又会返回到初始位置，周而复始地运动着。 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，符号是rad/s 。 4. 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？ 解：当小孩的线速度为2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度 他做匀速圆周运动的周期: 当小孩的线速度为 2.0 m/s 时，他做匀速圆周运动的角速度是0.5 rad/s，周期是12.6 s。 学科网（北京）股份有限公司 $