6.1圆周运动 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

《6.1 圆周运动》课时教学设计 〖教学目标与核心素养〗 物理观念：理解描述圆周运动快慢的物理量，建立普遍联系的 观点。理解各物理量的含义及相互关系，会使用公式计算。 科学思维：经历建立圆周运动模型的过程，体会建构物理模型 的必要性及方法！通过分析线速度、角速度与周期的关系， 发展学 生的科学推理能力。根据实例， 归纳匀速圆周运动的特点， 知道它 是一种特殊的变速曲线运动。 科学探究：分组操作自行车， 观察大小齿轮上的点的运动快慢， 猜想描述圆周运动快慢的方法， 培养学生对同一问题从多角度进行 分析研究的习惯， 让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题 的方法。运用极限法理解线速度。 科学态度与责任：通过观察生活实例、交流与讨论等学习活动， 培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度以及学生体验物理与 生活的紧密联系。 1 学科网（北京）股份有限公司 〖教学重难点〗 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： ⑴理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。 ⑵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。 〖教学准备〗 多媒体课件、自行车、挂钟、地球仪、修正带（内含：两个齿轮传 动）等。 〖教学过程〗 新课引入 师：向学生展示五幅动图，分别是自行车、摩天轮、旋转飞椅、旋 转木马、挂钟。并向学生提问：这些物体的运动有什么样的共同特 点？引导学生思考讨论并总结， 引出圆周运动的概念。在本章的学 习中， 我们将探索圆周运动所遵循的规律， 以及这些规律在日常生 活和科学技术中的应用。今天我们来学习第六章第一节《圆周运 动》 ，首先来看圆周运动的定义。 2 学科网（北京）股份有限公司 新课教学 一、圆周运动的定义：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或一段 圆弧的运动叫做圆周运动。 师：让学生思考教材 23 页中的“问题？”，学生分组操作自行车， 观察大小两个齿轮上的点的运动快慢。向学生提问：哪个点运动的 快一些？如何去描述圆周运动的快慢？进一步通过动画展示两个 物体分别做圆周运动，提出问题：两物体均做圆周运动，怎样比较 它们运动的快慢？引导鼓励学生大胆猜想“描述圆周运动快慢的方 法”，学生思考总结得出：比较两物体在相同时间内通过的圆弧的 长短；比较两物体在相同时间内半径转过的角度的大小；比较两物 体转过一圈所用时间的长短；比较两物体在相同时间内转过的圈数 的多少。接下来我们就从以上四个想法去分析。 师：首先来回忆一下： “直线运动中描述物体运动快慢的物理量是 什么？是怎么计算的？” 生：是速度，速度等于位移除以时间。 师：很好！那么圆周运动能不能用“速度”来描述运动的快慢呢？ 二、 描述圆周运动快慢的物理量 1.线速度 ①定义：质点做圆周运动通过的弧长Δs 和所用时间Δt 的比值叫 。 学科网（北京）股份有限公司 做线速度。 ②定义式: 国际单位： m/s ③物理意义：线速度是描述质点沿圆周运动快慢的物理量 ④方向：线速度是矢量，方向为圆周各点的切线 师：思考 1：如图， A、B 是后轮钢丝上的两点，它们的线速度大小 相等吗？ 思考 2：A、B 的线速度大小不相等，你能否找到一个物理量体 现 A、B 做圆周运动的相同之处? 生：相同时间内 A、B 两点转过的角度相同。 师：所以有必要引入一个和角度有关的物理量。 2.角速度 ①.定义：质点所在的半径转过的角度Δθ 和所用时间 Δt 的比值 叫做角速度。 ②.定义式: 国际单位：弧度/秒(rad/s) ③物理意义：角速度是描述质点绕圆心转动快慢的物理量。 ④*方向（只需了解）：右手螺旋，大姆指的指向 4 学科网（北京）股份有限公司 让学生观察旋转木马的动图， 发现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。所以有必要 引入一个物理量反应“周而复始”的特点，这个物理量叫做周期。 3.周期 T ①定义： 做圆周运动的物体转动一周所用的时间叫做周期。 ②符号： T 国际单位： s 再让学生观察旋转木马的动图， 发现一段时间内它会转很多圈， 所 以有必要引入一个物理量来反应这个特点。 4.转速 n ①定义：物体转过的圈数与所用时间的比值叫做转速。 ②定义式： ③单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min） 接下来我们看一个特殊的圆周运动。观看摩天轮正常运转时的动 图。 三．匀速圆周运动 1.定义：物体沿着圆周运动，线速度的大小处处相等，这种运动叫 做匀速圆周运动。 2.特点：①不变量：线速度的大小、角速度、周期、转速。 ②变量：线速度的方向 思考问题：匀速圆周运动是匀速运动吗？ 。 学科网（北京）股份有限公司 3.性质：匀速圆周运动是变速运动（线速度的方向时刻改变）