圓周運動 教案 高中物理人教版必修2(2022)

2024年1月4日發(作者：入秋)

人教版高中物理必修二 5.4圓周運動 教案

1. 知道什么是圓周運動，什么是勻速圓周運動；

2. 理解什么是線速度、角速度和周期；

3. 理解線速度、角速度和周期之間的關系，會運用有關公式分析和解決有關問題；

【新課引入】

師：用PPT展示生活中的圓周運動？至少3種生活實例。

【新課教學】

一、線速度

? 讓學生閱讀教材思考與討論，請學生回答我們描述圓周運動的物理量有哪些？

? 描述圓周運動的物理量有線速度、角速度、周期、頻率、轉速等；

1. 線速度

（1）定義：物體通過的弧長與所用時間的比值，公式：v?（2）物理意義：描述物體弧長變化的物理量；

（3）當所取的時間?t很小時，v就是為瞬時速度；

（4）線速度是矢量，它的方向為該點的切線方向。

（5）單位：m/s；

2. 勻速圓周運動

s；

t

（1）定義：線速度大小不變，方向時刻改變，它是一種變速運動，而速率保持不變的運動。

（2）物理意義：在相同的時間里轉過相等的弧長；

（3）特點：它是一種變速運動；

二、角速度

（1）定義：物體與圓心的連線在?t時間內轉過的角度??的比值；

（2）公式：??（3）單位：rad/s

（4）物理意義：描述角速度變化的快慢。

三、周期

做勻速圓周的物體，經過一周所用的時間，用T來表示。

四、轉速

1. 物體在1s內所轉過的圈數，用n來表示。

2. 單位：r/s r/min

五、各物理量間的相互關系

1. 線速度：v???

?ts2?r

?tT2. 角速度：????2?

??tT3. 頻率：f?1

T4. 轉速：f?n

5.

v??r

6.

1?f?n

T六、兩個重要的結論

1. 同軸轉動：同軸轉動角速度?相同；

2. 皮帶（齒輪）：同一皮帶上物體線速度處處相等；

1.如圖1所示為一種早期的自行車，這種無鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了( )

圖1

A．提高速度

B．提高穩定性

C．騎行方便

D．減小阻力

【解析】在騎車人腳蹬車輪轉速一定的情況下，據公式v＝ωr知，輪子半徑越大，車輪邊緣的線速度越大，車行駛得也就越快，故A選項正確．

【答案】 A

2.做勻速圓周運動的物體，下列不變的物理量是( )

A．速度 B．速率

C．角速度

答案：BCD

D．周期

3.質點做勻速圓周運動，則( )

A．在任何相等的時間里，質點的位移都相等

B．在任何相等的時間里，質點通過的路程都相等

C．在任何相等的時間里，質點運動的平均速度都相同

D．在任何相等的時間里，連接質點和圓心的半徑轉過的角度都相等

答案：BD

4.甲、乙兩個做勻速圓周運動的質點，它們的角速度之比為3∶1，線速度之比為2∶3，那么下列說法中正確的是( )

A．它們的半徑之比為2∶9

B．它們的半徑之比為1∶2

C．它們的周期之比為2∶3

D．它們的周期之比為1∶3

答案：AD

5.做勻速圓周運動的物體，10 s內沿半徑為20 m的圓周運動100 m，試求物體做勻速圓周運動時：

(1)線速度的大小；

(2)角速度的大小；

(3)周期的大小．

答案：(1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s

5.4圓周運動

一、線速度

（1）定義：物體通過的弧長與所用時間的比值，公式：v?（2）物理意義：描述物體弧長變化的物理量；

（3）當所取的時間?t很小時，v就是為瞬時速度；

（4）線速度是矢量，它的方向為該點的切線方向。

（5）單位：m/s；

? 勻速圓周運動

（1）定義：線速度大小不變，方向時刻改變，它是一種變速運動，而速率保持不變的運動。

（2）物理意義：在相同的時間里轉過相等的弧長；

（3）特點：它是一種變速運動；

二、角速度

（1）定義：物體與圓心的連線在?t時間內轉過的角度??的比值；

（2）公式：??（3）單位：rad/s

（4）物理意義：描述角速度變化的快慢。

三、周期

s；

t??

?t

做勻速圓周的物體，經過一周所用的時間，用T來表示。

七、轉速

3. 物體在1s內所轉過的圈數，用n來表示。

4. 單位：r/s r/min

八、各物理量間的相互關系

7. 線速度：v?s2?r

?tT??2?

??tT8. 角速度：??9. 頻率：f?1

T10. 轉速：f?n

11.

v??r

12.

1?f?n

T九、兩個重要的結論

3. 同軸轉動：同軸轉動角速度?相同；

4. 皮帶（齒輪）：同一皮帶上物體線速度處處相等；