6.1圆周运动 教案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教版（2019）物理学科高一年级必修第二册 6.1《圆周运动》教学设计 课题名 6.1《圆周运动》 课型 新授课 教学目标 1、认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义。 2、理解线速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。 3、理解角速度的物理意义，掌握线速度和角速度的关系。 4、能在具体的情境中确定线速度和角速度。 教学重难点 重点： 概念以及物理量之间的联系；确定圆周运动各点运动快慢的方法 难点： 理解匀速圆周运动线速度方向，理解线速度、角速度的物理意义 教学环节 教学过程 课堂导入 【导入】 课本P23[问题？] 两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？（如太阳系恒星的运动快慢比较） 1.比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短 2.比较物体在一段时间内半径转过的角度 3.比较物体转过一圈所用时间 以上三种方法，我们都可用来比较两物体圆周运动的快慢，这也就是本节课要学习的三个新的概念：线速度、角速度、周期。 知识精讲 一、线速度 1.比较物体在一段时间内通过的圆弧∆s长短 （1）物体从A→B：若其在一段时间∆t内通过的弧长∆s越长（位移为∆l），表示运动得越快（速度越大） （2）∆t非常非常小时，弧长∆s与∆t的比值就表示物体在A点的速度——线速度 2.意义：描述质点沿圆周运动的快慢 3.定义：质点通过的弧长Δs与所用时间Δt 的比值 3. 性质 线速度是矢量，既有大小，又有方向，大小和方向中任何一个发生变化，线速度就发生了变化。 （1）大小： 4. 本质：瞬时速度，当∆t足够小时，弧长∆s≈位移∆l （2）方向：某点线速度方向沿圆周上该点的切线方向。 5.匀速圆周运动 （1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等（即速率不变）。 （2）性质：匀速圆周运动的物体线速度的方向不断变化，匀速（速率不变）圆周运动是变速运动（方向变）。 二、角速度 1.比较一段时间内半径转过的角度∆θ大小 （1）如果物体在一段时间∆t内半径转过的角度∆θ（单位：弧度，rad）越大，表示运动得越快（速度越大） （2）弧度制 360°=2πrad 180°=πrad 2. 意义：描述质点绕圆心转动的快慢 3. 定义：圆周半径转过的角度∆θ与所用时间Δt的比值 4. 大小： 单位：弧度/秒(rad/s)——标量 匀速圆周运动：线速度（大小）不变，角速度不变。 三、周期和转速 1.圆周运动的特性：周期性——物体运动一周后又返回到初始位置，周而复始运动。 2.周期T (s) （1）定义：物体做圆周运动时，转过一周所用的时间 （2）表示及单位：T，与时间的单位相同（h，min，s） （3）周期越大，运动得越慢（速率越小）；周期越小，运动得越快（速率越大） 3.转速n（r/s） （1） 定义：物体转动的圈数与所用时间之比 （2） 表示及单位：用n表示； 单位：转每秒(r/s)或r/min （3） 转速越大，物体运动得越快（速率越大）——汽车仪表盘：转速r/min，速率km/h （4） 转速n，也叫频率f，单位赫兹，f =1/T （5） 转速一般要转换为角速度：1r/s=2π/s 四、描述圆周运动各物理量的关系 描述圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度w、转速n（周期T） 1. 线速度与角速度的关系 2. 线速度与周期(频率)的关系 (转动一周) 3. 角速度与周期(频率)的关系 (转动一周) 巩固提升 一： 1．[多选]关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．匀速圆周运动是变速运动 B．匀速圆周运动的速率不变 C．任意相等时间内通过的位移相等 D．任意相等时间内通过的路程相等 解析：选ABD　由匀速圆周运动的定义知，速度的大小不变也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A、B两项正确；做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长相等，即路程相等，故C项错误，D项正确。 巩固提升二 2.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则(　　) A．ω1>ω2，v1>v2 B．ω1<ω2，v1<v2 C．ω1＝ω2，v1<v2 D．ω1＝ω2，v1＝v2 答案　C 解析　由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1＝，v2＝，v1<v2. 由t＝，得ω1＝ω2，故选项C正确． 巩固提升三 3.(多选)火车以60 m/s的速率驶过一段弯道，某乘客发现放在水平桌面上的指南针在10 s内匀速转过了10°.在此10 s时间内，火车(　　) A．运动路程为600