新教材人教版高中物理必修第二冊 第六章 圓周運動 優秀教案教學設計

2024年1月4日發(作者：團支部換屆選舉)

第六章 圓周運動

6.1圓周運動 ................................................................................................................... - 1 -

6.2向心力 ..................................................................................................................... - 11 -

6.3向心加速度 ............................................................................................................. - 20 -

6.4生活中的圓周運動.................................................................................................. - 29 -

6.1圓周運動

科目 物理 課題 圓周運動

教學目標與

核心一．知識與技能

1.理解勻速圓周運動的特點，能舉例說明生活中的圓周運動；

2.理解線速度、角速度和周期的物理意義，正確表述其定義式和關系式；

課時 1課時

3.能夠運用相關公式分析解決三種傳動裝置問題。

二．過程與方法

1.通過對生活中發生的圓周運動的觀察，提高學生對事物變化的分析和概括能力；

素養

2.經歷圓周運動探究的過程，體驗科學探究的思維方法，培養學生對新知識的探索的能力。

三．情感態度與價值觀

1.在解決勻速圓周運動快慢問題時，體會一種運動可以從多個不同的方面分析研究，理解事物的多面性，學會事物之間普遍聯系的思維。

2.通過學生間對于生活中的圓周運動現象的討論與思考，培養學生獨立思考的能力，同時加強團結互助能力。

3.培養學生應用所學公式去分析解決生活中的三種傳動裝置問題，逐步培養對于科學研究的興趣和對生活的關注。

教學重、

教學重點：1. 對于線速度、角速度和周期概念的理解以及物理量

之間的聯系；

2.理解勻速圓周運動的特點；

難點 教學難點：1. 理解線速度、角速度的物理意義；

2. 理解勻速圓周運動的線速度方向。

教學準備

課件演示

教師活動

一．導入新課：

利用課件向學生展示圖片、視頻等，并讓學生認真觀察這些事物所做的運動有什么共同之學生活動

設計意圖

通過生活中常見的游戲運動激發學生的學習興趣，引出本節課題

教

學

處，讓學生觀察到圓周運動有什么運動特點。

學生觀察圖片思考討論

通過去發現生活中物體做圓周運動，觀察圓周運動的狀態，

過

程

【教師提出問題】對類似上述的運動應該怎樣分析呢？下面讓我們從來學習今天的內容——圓周運動。

二．講授新課：

（1）鼓勵學生舉例日常生活中的圓周運動。

如：鐘表、電扇等。

學生舉例生活中【教師提出問題】怎樣的運動叫做圓周的圓周運動

運動？得出圓周運動的概念。

圓周運動：把質點的運動軌跡是圓或者圓弧

的一部分的運動叫做圓周運動。

【提出問題】如圖所示，將自行車后輪架起，

轉動腳踏板，注意觀察：大、小兩個齒輪邊緣上的點，哪個運動得更快些?同一個齒輪上到轉軸的距離不同的點，哪個運動得更快些？

需要找出圓周運動區別于直線運動的最顯著運動特征

加深理解圓周運動

鍛煉學生的思考能力

學生討論，出現不同意見。

【解答】從通過的弧長來看，大、小兩個齒輪邊緣上的點運動快慢相同；從齒輪邊緣與圓心的連線掃過的圓心角來看，小齒輪運動得快。

同一齒輪上到轉軸不同的點，從通過的弧長來看，外側的點轉動的快，從轉過的圓心角來看，距離不同的點轉動一樣快。

【教師總結】確定圓周運動中各點運動快慢的方法：

（1）通過確定物體單位時間內通過的弧長，來描述質點運動的快慢；

（2）通過確定物體與圓心的連線在單位時間掃過的圓心角，來描述質點轉動的快慢；

（3）通過確定物體運動一周所需時間的長短，來描述質點轉動的快慢；

（4）通過確定物體單位時間內完成圓周運動的圈數，來描述質點轉動的快慢。

思考： 如何描述圓周運動的快慢？

【教師提出問題】那么， 我們為什么會有

這么多不同的方法描述圓周運動的快慢？因為到目前為止還沒有大家認同的描述方法。

通過理解線速度的物理意義，從而理解勻速圓周運動中的“勻速”

【教師引導】

1、單位時間通過的弧長——線速度

如圖所示，物體沿圓弧由M向N運動 ，

在某時刻t經過A點。為了描述物體經過A點附近運動的快慢，可以取一段很短的時間

t，物體在這段時間內由A運動到B，通過的弧長為 s。弧長 s與時間 t之比反映了物體

通過教師的引導正確的理解線速在A點附近運動的快慢，如果t非常非常小，度的公式和物理就可以表示物體在A點時運動的快慢。

意義

我們通常把它稱為線速度，用符號v表示，則有

v??s

?t

線速度的方向為物體做圓周運動時該點的切線方向。

如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫作勻速圓周運動。應該注意的是，勻速圓周運動的線速度方向是在時刻變化的，因此它是一種變速運動，這里的“勻速”是指速率不變。

2、單位時間掃過的圓心角——角速度

通過自行車的運動情況我們可看出，在自行車運動過程中，大、小齒輪邊緣的點在相同時間內通過的弧長是相等的，即線速度大小相等。那么，由于兩個齒輪的半徑不同，相等時間內它們轉過的角度不同。

對此，引入本節課第二個物理量——角速度，用來描述做勻速圓周運動的物體繞圓心轉動的快慢。

正確理解角速度

引導學生自主總結了解線速度和角速的物理意義，明確度

角速度是一個標量

如上圖所示，設物體做圓周運動的半徑為

r，由A運動到B的時間為?t，弧AB對應的

圓心角為??。半徑OA在這段時間內轉過的角??與所用時間?t之比叫做角速度，用符號?表示

????

?t角速度的單位由角的單位和時間的單位共同決定。所以角的單位是弧度每秒，符號是rad/s。

由于勻速圓周運動是線速度大小不變

理解圓周運動的的運動，物體在相等時間內通過的弧長相等，特殊性，描述圓周所以物體在相等時間內轉過的角度也相等。因此可以說，勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。

運動的周期性。

3、物體運動一周所需時間——周期

坐在摩天輪上的時候，座艙轉動一周又會回到相同的位置。圓周運動具有特殊性，物體運動一周后又會返回到初始位置，周而復始地運動著。所以，為了描述圓周運動的這種周期性，我們需要周期這個物理量。

做勻速圓周運動的物體，運動一周所用的時間叫做周期，用T表示。單位與時間的單位相同。

同樣的，物體單位時間內完成圓周運動的圈數，我們用轉速這個物理量來描述。轉速是指物體轉動的圈數與所用時間之比，常用符號n來表示，單位為轉每秒（r/s），或轉每分（r/min）。注意運算時，將轉速的單位換算成弧度每秒再進行計算。

通過教師提問學生思考回答教師引導的方式幫助學生充分的理解

理解轉速單位，計算時注意轉速單位換算。

勻速圓周運動以及描述圓周運動的物理量

【教師總結】描述勻速圓周運動快慢需要的物理量：線速度、角速度、周期、轉速

?s（1）線速度：v? 單位：m/s

?t??（2）角速度：?? 單位：rad/s

?t（3）周期：T 轉速：n

【教師引導】線速度、角速度、周期、轉速之間的關系

理解各個物理量之間的關系，通過計算得出物理量之間的關系式