人教版高中物理必修二教案：6.1圆周运动word版含答案.doc

课时教案第六单元第案总第案课题圆周运动年月日教学目标核心素养物理观念知道什么是圆周运动匀速圆周运动及运动特点物理观念理解线速度角速度周期转速等概念并会定量计算科学思维掌握线速度角速度与周期之间的关系并会解决问题科学思维掌握常见传动装置的特点教学重点匀速圆周运动及运动特点线速度角速度周期转速等概念及定量计算线速度角速度与周期之间的关系及常见传动装置的特点教学难点线速度角速度周期转速等概念及定量计算线速度角速度与周期之间的关系及常见传动装置的特点高考考点课型新授教具教法教学过程教学环节教师活动预设学生活动预设复习引入为什么有的物体做直线运动有的物体做曲线运动平抛运动的受力特点及运动特点在日常生活中我们经常会见到另外一种运动圆周运动它有哪些性质呢本章我们就来探索圆周运动的规律及这些规律在生活和科技中的应用一圆周运动观察游乐场摩天轮钟表指针的尖端电风扇叶片上的某一点发现这些点的运动轨迹是一个圆定义运动轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动是一种常见的曲线运动阅读课本内容回答相关问题什么是曲线运动举例怎样描述教学环节教师活动预设学生活动预设二圆周运动的描述如何去描述圆周运动呢以自行车为例研究做圆周运动物体的运动特点如下图问题当自行车在行驶时图中三点是做圆周运动吗学生讨论后答不是三点相对于地面做的不是圆周运动但如果以自行车架为参考系则三点做的是圆周运动问题如果以自行车架为参考系三点哪个点运动得更快些呢教师点评通过刚才的讨论我们并没有得到统一的结论那究竟是谁错了呢对于两点有的同学认为两点是一同转动的所以它们的运动快慢应该是一样的但有的同学认为虽然它们是一同转动的但相同的时间内它们走过路程却不一样所以两点的运动快慢是不一样的对于两点有的同学认为两点是用链子连在一起的相同的时间内它们的路程相等所以两点的运动快慢一样其他一些同学则认为虽然相等的时间内路程相等但相等的时间内转过的角度却不一样所以它们的运动快慢是不一样的问题为什么同一个问题会有不同的结论呢而且各自的理由都很充分学生讨论得好像是我们衡量的标准不同对于的运动如果从角度方面考虑的运动就是一样的如果从转过的路程方面来阅读课本上部问题内容回答相关问题学生讨论因为参照标准不同所以没有统一答案教学环节教师活动预设学生活动预设考虑的运动就不一样了教师总结要完整地描述物体的圆周运动的快慢仅仅从角度方面或仅仅从路程方面来考虑都是不全面的必须综合以上两个方面共同考虑下面我们先考虑如何从路程方面来研究圆周运动的快慢因为物体做圆周运动的路程就对应于圆上的弧长所以我们需要研究的就是弧长随时间的变化快慢如上图中的两点虽然它们相等的时间内转过的角度相同但它们转过的弧长却不相同为了描述在运动过程中弧长变化快慢的不同物理学中引入一个量来描述它这个量叫做线速度用符号表示线速度我们是从两个方面考虑物体做圆周运动的快慢为了区分我们把从弧长方面考虑得到的速度叫做线速度把从角度方面考虑得到的速度叫做角速度定义做圆周运动的物体某段时间内的弧长与该段时间的比值叫做线速度定义式物理意义描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量单位米每秒符号线速度也有平均线速度与瞬时线速度之分如果时间间隔取得很小很小那得到的平均线速度就可以代表瞬时线速度问题在这里为什么不用速度这个概念来描述物体运动的快慢反而引入一个新的物理量线速度呢举例说明分别用线速度和速度来描述这个运动的快慢如右图两物体同时从点出发沿顺时针做圆周运动经过时间甲到了点乙到点均未走完一圈则学生区分两种不同的描述方式一种从转过的弧长一种从转过的角度注意强调线速度是相对圆心的速度甲乙教学环节教师活动预设学生活动预设甲乙谁的平均线速度大甲乙甲乙谁的平均速度大甲乙结论用平均速度无法准确描述做圆周运动的物体的运动快慢辨析瞬时线速度大小与瞬时速度大小的关系瞬时线速度是时的极限值瞬时速度是时的极限值通过作图我们可以看到当时间越小时弧长与位移弦长的大小差距越小当足够小时它们的大小几乎没有差别所以当时瞬时线速度的大小与瞬时速度的大小相等结论瞬时线速度的大小与瞬时速度的大小相等方向线速度是矢量方向是圆上该点的切线方向问题自行车图中的两点因为它们是用链子连起来的相同的时间内弧长相等即线速度大小相等那它们是完全一样的圆周运动吗学生思考后答不是教师分析原因虽然它们相等的时间内弧长相等但相等的时间内它们转过的角度却不一样所以我们还得从角度方面来考虑圆周运动的快慢为了描述在运动过程中角度变化快慢的不同物理学中引入一个量来描述它我们把这个量叫做角速度用符号表示角速度定义做圆周运动的物体某段时间内转过的角与该段时间的比值叫做角速度定义式物理意义描述做圆周运动的物体转动快慢的物理量通过做图让学生体会二者之间的关系学生再次阅读课本图体会当时两点重合割线变成了切线得出线速度方向教学环节教师活动预设学生活动预设单位或弧度的定义那弧度是个怎样的单位呢我们知道同样半径的圆圆心角越大它所对的圆弧的弧长就越大二者成正比因此可以用弧长与半径的比值表示角的大小公式从表达式分析的单位为了表达的方便把弧长与半径的比值常数与普通常数区分开来我们给一个单位弧度用符号表示问题那弧度与我们平时熟知的角度是如何换算的呢比如对应的弧度是多少呢注意弧度不是通常意义上的单位单位计算时不要把带到公式中计算弧度的真实单位是角速度的真实单位是方向四指绕着转动方向抓大拇指指向就是角速度方向角速度方向与转向有关转向不变角速度方向就不变周期物体做圆周运动时每隔一段时间就要重复一次原来的运动我们把这样的运动称为周期性运动同学们能不能举出一些日常生活中常见的周期性运动学生举例在周期性运动中每完成一次周期性运动所需要的时间叫做周期如地球自转周期是一天公转周期是一年定义周期性运动每重复一次所需要的时间叫做周期单位秒频率频率描述周期性运动还常用到频率的概念定义单位时间内周期性运动的次数用表示学生阅读课本中部内容体会角速度单位的定义方法学生分析圆的周长公式为所对应的圆心角是所以由得出角度对应的弧度依次类推教学环节教师活动预设学生活动预设与周期的关系单位转速技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢定义转速是指物体单位时间内转过的圈数用符号表示常用单位转每秒转每分注意转速不是国际单位制单位运算时往往要把它们换算成弧度每秒三匀速圆周运动教师分析你知道什么是匀速圆周运动吗你能分别用线速度和角速度来描述匀速圆周运动的特点吗定义线速度大小不变或角速度不变的圆周运动问题匀速圆周运动是匀速运动吗总结不是匀速指的是匀速率即线速度大小不变线速度方向一直在变所以匀速圆周运动是变速运动运动性质匀速圆周运动是变速运动理解匀速圆周运动是一种理想化的运动形式但由于现实中许多物体的运动接近这种运动所以匀速圆周运动这种模型又具有一定的实际意义一般圆周运动也可以取一段较短的时间或弧长看成是匀速圆周运动四各物理量间的关系线速度与角速度的关系线速度与的关系角速度与的关系学生思考回答匀速圆周运动就是指物体均匀转动线速度处处大小相等角速度不变明确变量和不变量不变转动方向时刻变引导学生推导注意适用条件匀速圆周运动教学环节教师活动预设学生活动预设线速度与转速的关系角速度与转速的关系例分析下面两个图中三点的关系例关于匀速圆周运动下列说法正确的是任意相等时间内物体通过的路程相等任意相等时间内物体通过的位移相等任意相等时间内物体半径扫过的弧度相等匀速圆周运动是匀速运动例如图所示两个皮带轮通过皮带传动皮带不打滑大轮半径是小轮半径的倍则两轮边缘上两点的线速度角速度周期和频率的关系为解答例地球上北纬度和北纬度上各有一点和则它们之间的角速度和线速度大小之比多少解析两点角速度相同半径之比为所以线速度之比为小结