《圓周運動》教案高中物理必修二2021

2024年1月4日發(作者：哈爾濱交通)

《圓周運動》教案高中物理必修二2021

運用極限法理解線速度的瞬時性.掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關問題。下面是小偏整理的《圓周運動》教案高中物理必修二2021，感謝您的每一次閱讀。

《圓周運動》教案高中物理必修二2021

教學目標

1、知識與技能

(1)認識勻速圓周運動的概念，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度;理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算;

(2)理解線速度、角速度、周期之間的關系：v=rω=2πr/T;

(3)理解勻速圓周運動是變速運動。

2、過程與方法

(1)運用極限法理解線速度的瞬時性.掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關問題;

(2)體會有了線速度后.為什么還要引入角速度.運用數學知識推導角速度的單位。

3、情感、態度與價值觀

(1)通過極限思想和數學知識的應用，體會學科知識間的聯系，建立普遍聯系的觀點;

(2)體會應用知識的樂趣.激發學習的興趣。

教學重難點

教學重點：線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯系。

教學難點：理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。

教學工具

多媒體、板書

教學過程

新課導入

建議在我們周圍，與圓周運動有關的事物比比皆是，像機械鐘表的指針、齒輪、電風扇的葉片、收音機的旋鈕、汽車的車輪……在轉動時，其上的每一點都在做圓周運動.你即使坐著不動，其實也在隨著地球的自轉做圓周運動.

地球繞太陽公轉的速度為每秒29.79km，公轉一周所用時間為1年，月亮繞地球運轉速度為每秒1.02km，運轉一周所用時間為27.3天，有人說月亮比地球運動得快，有人說月亮比地球運動得慢，你怎樣認為呢?

一、描述圓周運動的物理量

探究交流

打籃球的同學可能玩過轉籃球，讓籃球在指尖旋轉，展示自己的球技，如圖5-4-1所示.若籃球正繞指尖所在的豎直軸旋轉，那么籃球上不同高度的各點的角速度相同嗎?線速度相同嗎?

【提示】籃球上各點的角速度是相同的.但由于不同高度的各點轉動時的圓心、半徑不同，由v=ωr可知不同高度的各點的線速度不同.

1.基本知識

(1)圓周運動

物體沿著圓周的運動，它的運動軌跡為圓，圓周運動為曲線運動，故一定是變速運動.

(2)描述圓周運動的物理量比較

2.思考判斷

(1)做圓周運動的物體，其速度一定是變化的.(√)

(2)角速度是標量，它沒有方向.(×)

(3)圓周運動線速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)

二、勻速圓周運動

探究交流

如圖所示，若鐘表的指針都做勻速圓周運動，秒針和分針的周期各是多少?角速度之比是多少?

【提示】秒針的周期T秒=1min=60s，

分針的周期T分=1h=3600s.

1.基本知識

(1)定義：線速度大小處處相等的圓周運動.

(2)特點

①線速度大小不變，方向不斷變化，是一種變速運動.

②角速度不變.

③轉速、周期不變.

2.思考判斷

(1)做勻速圓周運動的物體相等時間內通過的弧長相等.(√)

(2)做勻速圓周運動的物體相等時間內通過的位移相同.(×)

(3)勻速圓周運動是一種勻速運動.(×)

三、描述圓周運動的物理量間的關系

【問題導思】

1.描述圓周運動快慢的各物理量意義是否相同?

2.怎樣理解各物理量間的關系式?

3.試推導各物理量間的關系式.

1.意義的區別

(1)線速度、角速度、周期、轉速都能描述圓周運動的快慢，但它們描述的角度不同.線速度v描述質點運動的快慢，而角速度ω、周期T、轉速n描述質點轉動的快慢.

(2)要準確全面地描述勻速圓周運動的快慢僅用一個量是不夠的，既需要一個描述運動快慢的物理量，又需要一個描述轉動快慢的物理量.

2.各物理量之間的關系

3.v、ω及r間的關系

(1)由v=ω·r知，r一定時，v∝ω;ω一定時，v∝r.v與ω、r間的關系如圖甲、乙所示.

4.特別提醒

1.角速度ω、線速度v、半徑r之間的關系是瞬時對應關系.

2.公式v=ωr適用于所有的圓周運動;關系式T∝n(1)適用于具有周期性運動的情況.

例：下列關于甲、乙兩個做勻速圓周運動的物體的有關說法中正確的是()

A.若甲、乙兩物體的線速度相等，則角速度一定相等

B.若甲、乙兩物體的角速度相等，則線速度一定相等

C.若甲、乙兩物體的周期相等，則角速度一定相等

D.若甲、乙兩物體的周期相等，則線速度一定相等

【答案】C

5.物體的線速度、角速度、周期、頻率間的關系

(1)線速度v與周期T的關系為v=t(s)=T(2πr)，T一定時，v與r成正比;r一定時，v與T成反比.

(2)ω與T的關系為ω=t(φ)=T(2π)，ω與T成反比.

(3)ω與T、f、n的關系為ω=T(2π)=2πf=2πn，ω、T、f、n四個物理量可以相互換算，其中一個量確定了，另外三個量也就確定了.(注意公式中的n必須取r/s為單位).

四、常見的幾種傳動裝置

【問題導思】

1.試舉出現實生活中同軸傳動、皮帶傳動、齒輪傳動的實例.

2.以上三種傳動裝置有什么特點?

3.總結求解傳動問題的方法技巧.

1.三種傳動裝置的比較見下表

2.求解傳動問題的方法

(1)分清傳動特點

傳動問題是圓周運動中一種常見題型，常見的傳動裝置有如下特點：

①皮帶傳動(輪子邊緣的線速度大小相等);

②同軸傳動(各點角速度相等);

③齒輪傳動(相接觸兩個輪子邊緣的線速度大小相等).

(2)確定半徑關系

根據裝置中各點位置確定半徑關系或根據題意確定半徑關系.

(3)用“通式”表達比例關系

①繞同一軸轉動的各點角速度ω、轉速n和周期T相等，而各點的線速度v=ωr，即v∝r;

②在皮帶不打滑的情況下，傳動皮帶和皮帶連接的輪子邊緣各點線速度的大小相等，不打滑的摩擦傳動兩輪邊緣上各點線速度大小也相等，而角速度ω=r(v)，即ω∝r(1);

③齒輪傳動與皮帶傳動具有相同的特點.

例：如圖所示為皮帶傳動裝置，主動軸O1上有兩個半徑分別為R和r的輪，O2上的輪半徑為r′，已知R=2r，r′=3(2)R，設皮帶不打滑，則()

A.ωA∶ωB=1∶∶vB=1∶1

C.ωB∶ωC=1∶∶vC=1∶1

學習物理存在的主要問題有：

1、課堂問題：注意力不集中，課上不積極思考，一味的跟著老師走。

2、解題中存在的問題：審題和分析能力差、理解能力差，如對概念的理解膚淺，答題是憑著感覺答;表達能力差，如作圖不規范，計算題解法不規范，不注重物理表達式的書寫。

3、作業中存在的主要問題：審題粗心、亂代公式、書寫混亂、運算能力差等。

針對上述存在的問題，提出以下幾點建議與思考：

1、切實學懂每個知識點

學懂的標準是每個物理概念和規律你能回答出它們“是什么”

“為什么”等問題;對一些相近似易混淆的知識，要能說出它們之間的聯系和本質區別;能用學過的物理概念和規律分析解決一些具體的物理問題。

2、掌握物理學科特有的思維方式

高中的物理的學習只掌握了基本概念和規律是不夠的，還必

須掌握科學的思維方式。如模型法，等效替代法，隔離法與整體法，獨立作用原理以及疊加合成原理等等。

3、及時復習，鞏固所學知識

4、講一題，懂一題;做一題，會一題

作為物理教師，我們應該提高課堂效率，講究教學方法，做到

講一題，學生會一題;培養學生做一題，會一題的思想，不要炒冷飯，講了多遍學生也不懂，學生做了多遍也考不出來。