新教材人教版高中物理必修第二册 第六章 圆周运动 优秀教案教学设计

2024年1月4日发(作者：团支部换届选举)

第六章 圆周运动

6.1圆周运动 ................................................................................................................... - 1 -

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

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

6.4生活中的圆周运动.................................................................................................. - 29 -

6.1圆周运动

科目 物理 课题 圆周运动

教学目标与

核心一．知识与技能

1.理解匀速圆周运动的特点，能举例说明生活中的圆周运动；

2.理解线速度、角速度和周期的物理意义，正确表述其定义式和关系式；

课时 1课时

3.能够运用相关公式分析解决三种传动装置问题。

二．过程与方法

1.通过对生活中发生的圆周运动的观察，提高学生对事物变化的分析和概括能力；

素养

2.经历圆周运动探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生对新知识的探索的能力。

三．情感态度与价值观

1.在解决匀速圆周运动快慢问题时，体会一种运动可以从多个不同的方面分析研究，理解事物的多面性，学会事物之间普遍联系的思维。

2.通过学生间对于生活中的圆周运动现象的讨论与思考，培养学生独立思考的能力，同时加强团结互助能力。

3.培养学生应用所学公式去分析解决生活中的三种传动装置问题，逐步培养对于科学研究的兴趣和对生活的关注。

教学重、

教学重点：1. 对于线速度、角速度和周期概念的理解以及物理量

之间的联系；

2.理解匀速圆周运动的特点；

难点 教学难点：1. 理解线速度、角速度的物理意义；

2. 理解匀速圆周运动的线速度方向。

教学准备

课件演示

教师活动

一．导入新课：

利用课件向学生展示图片、视频等，并让学生认真观察这些事物所做的运动有什么共同之学生活动

设计意图

通过生活中常见的游戏运动激发学生的学习兴趣，引出本节课题

教

学

处，让学生观察到圆周运动有什么运动特点。

学生观察图片思考讨论

通过去发现生活中物体做圆周运动，观察圆周运动的状态，

过

程

【教师提出问题】对类似上述的运动应该怎样分析呢？下面让我们从来学习今天的内容——圆周运动。

二．讲授新课：

（1）鼓励学生举例日常生活中的圆周运动。

如：钟表、电扇等。

学生举例生活中【教师提出问题】怎样的运动叫做圆周的圆周运动

运动？得出圆周运动的概念。

圆周运动：把质点的运动轨迹是圆或者圆弧

的一部分的运动叫做圆周运动。

【提出问题】如图所示，将自行车后轮架起，

转动脚踏板，注意观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？

需要找出圆周运动区别于直线运动的最显著运动特征

加深理解圆周运动

锻炼学生的思考能力

学生讨论，出现不同意见。

【解答】从通过的弧长来看，大、小两个齿轮边缘上的点运动快慢相同；从齿轮边缘与圆心的连线扫过的圆心角来看，小齿轮运动得快。

同一齿轮上到转轴不同的点，从通过的弧长来看，外侧的点转动的快，从转过的圆心角来看，距离不同的点转动一样快。

【教师总结】确定圆周运动中各点运动快慢的方法：

（1）通过确定物体单位时间内通过的弧长，来描述质点运动的快慢；

（2）通过确定物体与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来描述质点转动的快慢；

（3）通过确定物体运动一周所需时间的长短，来描述质点转动的快慢；

（4）通过确定物体单位时间内完成圆周运动的圈数，来描述质点转动的快慢。

思考： 如何描述圆周运动的快慢？

【教师提出问题】那么， 我们为什么会有

这么多不同的方法描述圆周运动的快慢？因为到目前为止还没有大家认同的描述方法。

通过理解线速度的物理意义，从而理解匀速圆周运动中的“匀速”

【教师引导】

1、单位时间通过的弧长——线速度

如图所示，物体沿圆弧由M向N运动 ，

在某时刻t经过A点。为了描述物体经过A点附近运动的快慢，可以取一段很短的时间

t，物体在这段时间内由A运动到B，通过的弧长为 s。弧长 s与时间 t之比反映了物体

通过教师的引导正确的理解线速在A点附近运动的快慢，如果t非常非常小，度的公式和物理就可以表示物体在A点时运动的快慢。

意义

我们通常把它称为线速度，用符号v表示，则有

vs

t

线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。

如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。应该注意的是，匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，因此它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。

2、单位时间扫过的圆心角——角速度

通过自行车的运动情况我们可看出，在自行车运动过程中，大、小齿轮边缘的点在相同时间内通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。那么，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。

对此，引入本节课第二个物理量——角速度，用来描述做匀速圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。

正确理解角速度

引导学生自主总结了解线速度和角速的物理意义，明确度

角速度是一个标量

如上图所示，设物体做圆周运动的半径为

r，由A运动到B的时间为t，弧AB对应的

圆心角为。半径OA在这段时间内转过的角与所用时间t之比叫做角速度，用符号表示



t角速度的单位由角的单位和时间的单位共同决定。所以角的单位是弧度每秒，符号是rad/s。

由于匀速圆周运动是线速度大小不变

理解圆周运动的的运动，物体在相等时间内通过的弧长相等，特殊性，描述圆周所以物体在相等时间内转过的角度也相等。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。

运动的周期性。

3、物体运动一周所需时间——周期

坐在摩天轮上的时候，座舱转动一周又会回到相同的位置。圆周运动具有特殊性，物体运动一周后又会返回到初始位置，周而复始地运动着。所以，为了描述圆周运动的这种周期性，我们需要周期这个物理量。

做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做周期，用T表示。单位与时间的单位相同。

同样的，物体单位时间内完成圆周运动的圈数，我们用转速这个物理量来描述。转速是指物体转动的圈数与所用时间之比，常用符号n来表示，单位为转每秒（r/s），或转每分（r/min）。注意运算时，将转速的单位换算成弧度每秒再进行计算。

通过教师提问学生思考回答教师引导的方式帮助学生充分的理解

理解转速单位，计算时注意转速单位换算。

匀速圆周运动以及描述圆周运动的物理量

【教师总结】描述匀速圆周运动快慢需要的物理量：线速度、角速度、周期、转速

s（1）线速度：v 单位：m/s

t（2）角速度： 单位：rad/s

t（3）周期：T 转速：n

【教师引导】线速度、角速度、周期、转速之间的关系

理解各个物理量之间的关系，通过计算得出物理量之间的关系式