6.1 圆周运动 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦匀速圆周运动，涵盖线速度、角速度、周期等描述量及关系，向心力的定义与公式。通过温故知新回顾曲线运动基础，结合地球公转等生活实例引发思考，以钟表秒针转动导入概念，搭建从旧知到新知的学习支架。 其亮点在于通过即时小练习强化概念辨析，提炼理想模型法和比值定义法，体现科学思维中的模型建构与科学推理。丰富实例（如共轴转动、皮带传动）助学生理解物理观念，既提升学生对运动规律的认知，也为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

第六章第1节 圆周运动 人教版高中物理必修一 授课老师： 授课日期： 课程目标揭示 掌握：线速度、角速度、周期等描述量及关系，向心力的定义与公式 学会：分析匀速圆周运动的受力与向心力来源 温故知新曲线运动基础回顾 曲线运动条件：合外力与速度方向不共线（指向轨迹内侧） 变速运动判断：速度矢量（大小/方向）变化即为变速运动 平抛运动：匀变速曲线运动（加速度恒定） 生活中的圆周运动 思考：这些运动的轨迹都是圆周，它们的速度的方向和大小有何特点？ 地球绕太阳公转 摩天轮转动 汽车转弯 钟表指针运动 深入思考 圆周运动是曲线运动的重要模型，其中"速度大小不变"的匀速圆周运动是研究基础，如何描述其运动规律？受力特点是什么？ 思考： 新课引入 钟表秒针转动时，每一秒通过的弧长相同，但运动方向时刻变化思考："匀速圆周运动"中的"匀速"指什么？ 它属于匀速运动吗？ 规律猜想 猜想：需要新的物理量描述圆周运动的"快慢"（如转动快慢、线速度快慢） 核心思路： 从"描述运动"到"分析受力"，逐步揭示匀速圆周运动的本质 匀速圆周运动的描述量 - 匀速圆周运动：物体沿着圆周运动，且线速度的大小处处相等- 注意：速度方向时刻沿轨迹切线方向，故是变加速曲线运动 即时小练习 1：关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 速度大小和方向都不变 B. 速度大小不变，方向时刻变化 C. 速度方向不变，大小时刻变化 D. 速度大小和方向都时刻变化 2：匀速圆周运动属于（ ） A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 变加速运动 D. 减速运动 3：匀速圆周运动中，"匀速"的含义是______ 速度大小不变 c B 匀速圆周运动的描述量 线速度（v）：大小v=Δs/Δt（Δs为弧长），方向沿切线；单位m/s 角速度（ω）：大小ω=Δθ/Δt（Δθ为圆心角，弧度制），单位rad/s 周期（T）：物体运动一周的时间，单位s；频率f=1/T（单位Hz） 1：关于线速度和角速度，下列说法正确的是（ ） A. 线速度越大，角速度一定越大 B. 角速度越大，周期一定越小 C. 周期越小，线速度一定越大 D. 线速度与角速度成正比 2：一个物体做匀速圆周运动，周期T=2s，则频率f=______Hz，角速度ω=______rad/s（π取3.14） 3：钟表秒针的周期为______s，分针的周期为______s 即时小练习 B 0.5 3.14 60 3600 描述量间的关系 弧长与圆心角 Δs=rΔθ r为圆周半径 线速度与角速度 v=Δs/Δt=rΔθ/Δt=rω 线速度与周期 v=2πr/T 周弧长2πr 角速度与周期 ω=2π/T=2πf Δθ r Δs o 1：对于同一匀速圆周运动的物体，线速度v与角速度ω的关系 是（ ） A. v=ωr B. ω=vr C. v=ω/r D. 无固定关系 2：一个做匀速圆周运动的小球，轨道半径r=1m，角速度ω=2rad/s，则线速度v=______m/s 3：若物体的线速度大小不变，轨道半径增大，角速度会______（填"增大""减小"或"不变"） A 2 减小 即时小练习 描述量间的关系 同一物体（r不变）：v与ω成正比，v与f成正比，ω与f成正比 不同物体（v大小相同，如皮带传动） ω与r成反比不同物体（ω相同，如共轴转动）：v与r成正比 1：共轴转动的两个轮子，半径之比r₁:r₂=1:2，则线速度之比v₁:v₂= ，角速度之比ω₁:ω₂= 2：皮带传动的两个轮子（不打滑），半径之比r₁:r₂=2:1，则线速度之比v₁:v₂= ，角速度之ω₁:ω₂= 3：一个物体做匀速圆周运动，半径变为原来的2倍，周期不变，则线速度变为原来的______倍，角速度变为原来的______倍. 1 即时小练习 向心力的定义与方向 定义：使物体做匀速圆周运动的合外力 方向：始终指向圆心，与线速度方向垂直（故不改变速度大小，只改变方向） 1：匀速圆周运动的向心力方向（ ） A. 与线速度方向相同 B. 与线速度方向相反 C. 指向圆心 D. 背离圆心 2：向心力的作用是（ ） A. 改变速度大小 B. 改变速度方向 C. 同时改变速度大小和方向 D. 不改变速度 3：判断："匀速圆周运动的向心力是恒力"（ ） 即时小练习 C B × 向心力公式 由牛顿第二定律F=ma，结合向心加速度a=v²/r=ω²r 得：Fₙ=mv²/r 或 Fₙ=mω²r 推导式： Fₙ=m(4π²r)/T² =mvω（由v=ωr推导） 1：质量为m的物体做匀速圆周运动，轨道半径r，线速度v，则向心 力大小为（ ）、 A. mv²r B. mv/r C. mv²/r D. mvr 2：一个质量m=2kg的小球，在半径r=0.5m的圆周上做匀速圆周运动，线速度v=1m/s，则向心力Fₙ=____N 3：若小球的质量、线速度不变，轨道半径增大为原来的2倍，则向 心力变为原来的 ____ 倍 即时小练习 C 4 0.25 向心力来源分析 - 绳子拉小球做圆周运动：向心力由绳子的拉力提供 - 汽车转弯（水平路面）：向心力由静摩擦力提供 - 地球绕太阳公转：向心力由万有引力提供 核心：向心力是"效果力"，由某个力或几个力的合力提供 1用绳子系着小球在水平面上做匀速圆周运动，向心力（ ）提供 A. 重力 B. 支持力 C. 绳子的拉力 D. 摩擦力 2水平路面上行驶的汽车转弯时，若没有摩擦力，汽车会（ ） A . 继续沿直线行驶 B. 做离心运动 C. 做近心运动 D. 保持圆周运动 即时小练习 C A 1：下列物理量中，描述匀速圆周运动转动快慢的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心力 D. 向心加速度 2：一个物体做匀速圆周运动，半径r=2m，周期T=4s，则线速度 v=______m/s，角速度ω=______rad/s（π取3.14） 3：质量m=1kg的物体，在半径r=1m的圆周上做匀速圆周运动， 角速度ω=3rad/s，则向心力Fₙ=______N 4：某钟表的秒针长10cm，求： （1）秒针的线速度大小； （2） 秒针尖端的向心加速度大小（π取3.14） 即时小练习 A 3.14 1.57 9 (1) 0.0105m/s (2) 0.001m/s ² 课堂小结 匀速圆周运动：速度大小不变、方向时刻变化→变加速曲线运动 描述量：线速度（v）、角速度（ω）、周期（T），关系v=rω、ω=2π/T 向心力：效果力，指向圆心，Fₙ=mv²/r=mω²r，由性质力提供 23 理想模型法：将复杂圆周运动抽象为"匀速圆周运动"理想模型 深刻内涵：变与不变的辩证统一（速度方向变、大小不变；向心力方向变、大小不变），体现了运动的绝对性与规律性 比值定义法：线速度（v=Δs/Δt）、角速度（ω=Δθ/Δt）的定义逻辑 科学方法提炼 谢谢 25 $