圆周运动 教案 高中物理人教版必修2(2022)

2024年1月4日发(作者：入秋)

人教版高中物理必修二 5.4圆周运动 教案

1. 知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动；

2. 理解什么是线速度、角速度和周期；

3. 理解线速度、角速度和周期之间的关系，会运用有关公式分析和解决有关问题；

【新课引入】

师：用PPT展示生活中的圆周运动？至少3种生活实例。

【新课教学】

一、线速度

➢ 让学生阅读教材思考与讨论，请学生回答我们描述圆周运动的物理量有哪些？

➢ 描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、频率、转速等；

1. 线速度

（1）定义：物体通过的弧长与所用时间的比值，公式：v（2）物理意义：描述物体弧长变化的物理量；

（3）当所取的时间t很小时，v就是为瞬时速度；

（4）线速度是矢量，它的方向为该点的切线方向。

（5）单位：m/s；

2. 匀速圆周运动

s；

t

（1）定义：线速度大小不变，方向时刻改变，它是一种变速运动，而速率保持不变的运动。

（2）物理意义：在相同的时间里转过相等的弧长；

（3）特点：它是一种变速运动；

二、角速度

（1）定义：物体与圆心的连线在t时间内转过的角度的比值；

（2）公式：（3）单位：rad/s

（4）物理意义：描述角速度变化的快慢。

三、周期

做匀速圆周的物体，经过一周所用的时间，用T来表示。

四、转速

1. 物体在1s内所转过的圈数，用n来表示。

2. 单位：r/s r/min

五、各物理量间的相互关系

1. 线速度：v

ts2r

tT2. 角速度：2

tT3. 频率：f1

T4. 转速：fn

5.

vr

6.

1fn

T六、两个重要的结论

1. 同轴转动：同轴转动角速度相同；

2. 皮带（齿轮）：同一皮带上物体线速度处处相等；

1.如图1所示为一种早期的自行车，这种无链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了( )

图1

A．提高速度

B．提高稳定性

C．骑行方便

D．减小阻力

【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式v＝ωr知，轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快，故A选项正确．

【答案】 A

2.做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是( )

A．速度 B．速率

C．角速度

答案：BCD

D．周期

3.质点做匀速圆周运动，则( )

A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等

B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等

C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同

D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等

答案：BD

4.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( )

A．它们的半径之比为2∶9

B．它们的半径之比为1∶2

C．它们的周期之比为2∶3

D．它们的周期之比为1∶3

答案：AD

5.做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：

(1)线速度的大小；

(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圆周运动

一、线速度

（1）定义：物体通过的弧长与所用时间的比值，公式：v（2）物理意义：描述物体弧长变化的物理量；

（3）当所取的时间t很小时，v就是为瞬时速度；

（4）线速度是矢量，它的方向为该点的切线方向。

（5）单位：m/s；

➢ 匀速圆周运动

（1）定义：线速度大小不变，方向时刻改变，它是一种变速运动，而速率保持不变的运动。

（2）物理意义：在相同的时间里转过相等的弧长；

（3）特点：它是一种变速运动；

二、角速度

（1）定义：物体与圆心的连线在t时间内转过的角度的比值；

（2）公式：（3）单位：rad/s

（4）物理意义：描述角速度变化的快慢。

三、周期

s；

t

t

做匀速圆周的物体，经过一周所用的时间，用T来表示。

七、转速

3. 物体在1s内所转过的圈数，用n来表示。

4. 单位：r/s r/min

八、各物理量间的相互关系

7. 线速度：vs2r

tT2

tT8. 角速度：9. 频率：f1

T10. 转速：fn

11.

vr

12.

1fn

T九、两个重要的结论

3. 同轴转动：同轴转动角速度相同；

4. 皮带（齿轮）：同一皮带上物体线速度处处相等；