高中物理人教版(2023)必修第二冊第六章圓周運(yùn)動1圓周運(yùn)動 一等獎

第六章圓周運(yùn)動第1節(jié)圓周運(yùn)動教學(xué)內(nèi)容分析《圓周運(yùn)動》是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2023年版2023年修訂）》必修課程必修2模塊中“曲線運(yùn)動與萬有引力定律”主題下的內(nèi)容，課程標(biāo)準(zhǔn)要求為：“會用線速度、角速度、周期描述勻速圓周運(yùn)動”。學(xué)生應(yīng)通過觀察、實(shí)驗(yàn)建立勻速圓周運(yùn)動模型，理解角速度、線速度、周期等描述勻速圓周運(yùn)動的物理量.圓周運(yùn)動與日常生產(chǎn)、生活緊密相連，學(xué)好圓周運(yùn)動的知識，不僅為解釋生活中的現(xiàn)象和解決相關(guān)問題奠定了基礎(chǔ)，也為下一章學(xué)習(xí)萬有引力定律打下知識基礎(chǔ)。學(xué)情分析學(xué)生學(xué)完必修一的內(nèi)容，掌握運(yùn)動的描述方法，需要建立速度概念，知道速度是矢量，通過對速度、加速度概念的學(xué)習(xí)對比值定義物理量有較深的理解，這些有利于學(xué)生類比掌握線速度和角速度概念.學(xué)生生活中經(jīng)?？匆娮鰣A周運(yùn)動的物體，對學(xué)生形成圓周運(yùn)動的準(zhǔn)確概念有很大幫助，需將物體視為質(zhì)點(diǎn)，軌跡為圓周或一段圓弧，物體做圓周運(yùn)動.學(xué)生在數(shù)學(xué)課程中已掌握弧長的計(jì)算公式，數(shù)學(xué)知識的儲備讓學(xué)生能夠推導(dǎo)線速度和角速度、半徑的關(guān)系.教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生認(rèn)識圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)，了解描述圓周運(yùn)動快慢的基本思路，了解轉(zhuǎn)速和周期的意義.2.學(xué)生能理解線速度的物理意義，知道勻速圓周運(yùn)動中線速度的方向.3.學(xué)生能理解角速度的物理意義，掌握線速度和角速度的關(guān)系.4.學(xué)生能夠在具體的情境中確定線速度和角速度.教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：線速度、角速度、周期的概念及引入過程以及之間的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：理解線速度、角速度的物理意義及引入的必要性教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)演示、啟發(fā)式教學(xué)教學(xué)過程導(dǎo)入新課生活中經(jīng)常用到鐘表，仔細(xì)觀察時(shí)針、分針、秒針的運(yùn)動，它們的運(yùn)動有何共同特點(diǎn)？時(shí)針針尖、分針針尖、秒針針尖運(yùn)動形成的軌跡是什么形狀？(針尖形成的軌跡是圓周)物體運(yùn)動時(shí)軌跡是圓周或者是一段圓弧，物體的運(yùn)動稱為圓周運(yùn)動.圓周運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動形式。如何研究運(yùn)動呢？研究物體的運(yùn)動，通常關(guān)心物體運(yùn)動的快慢.對做直線運(yùn)動的物體，我們用單位時(shí)間內(nèi)的位移描述物體運(yùn)動的快慢.對圓周運(yùn)動，如何描述運(yùn)動的快慢？新課教學(xué)線速度演示實(shí)驗(yàn)圓盤繞軸轉(zhuǎn)動在圓盤邊緣標(biāo)記A、B兩點(diǎn)，且A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離大于B點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離.轉(zhuǎn)動圓盤，觀察AB兩點(diǎn)的運(yùn)動情況.問題1：哪個(gè)點(diǎn)運(yùn)動得快？問題2：你是如何作出上述判斷的？質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動，相同時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡形成的弧長越大，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動得越快，可用弧長?s與時(shí)間?t的比值表征運(yùn)動得快慢.線速度：做圓周運(yùn)動的物體通過的弧長與所用時(shí)間的比值.公式：單位：m/s說明：物體做圓周運(yùn)動，并且線速度大小處處相等，這種運(yùn)動叫勻速圓周運(yùn)動.提出問題：①描述圓周運(yùn)動，需要的是平均速度還是瞬時(shí)速度？②定義式中得到的是什么速度？③線速度是矢量，方向如何確定？④勻速圓周運(yùn)動，線速度變化嗎？分析總結(jié)：線速度是瞬時(shí)速度，當(dāng)時(shí)間趨于零時(shí)，弧長和弦長相等，線速度即是物體的速度，為和角速度區(qū)分，叫做線速度.線速度的方向始終沿切線方向，即和半徑垂直，勻速圓周運(yùn)動速度方向變化，速度發(fā)生變化，勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，“勻速”指速率不變.角速度情境：展示鏈條傳動的動態(tài)圖片問題1：鏈條長度不變，兩個(gè)齒輪邊緣的線速度大小相等嗎？（鏈條長度不變，兩齒輪邊緣線速度大小一定相等）問題2：兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動快慢相同嗎?問題3：哪個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動得更快？問題4：你是如何得出上述結(jié)論的？思考與討論：兩質(zhì)點(diǎn)A、B做勻速圓周運(yùn)動，半徑相同。相同時(shí)間軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角分別為α和β，且α<β.哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動得更快？如何描述轉(zhuǎn)動得快慢？分析：相同時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)動軌跡對應(yīng)的圓心角越大，質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動得越快.歸納總結(jié)：角速度：單位：rad/ss-1物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動得快慢，在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角.周期T：勻速轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間單位：s轉(zhuǎn)速n：單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)單位：r/sr/min問題：角速度ω與周期T有什么關(guān)系？線速度與角速度的關(guān)系問題：鏈條傳動時(shí)，線速度相等，齒輪半徑大的，角速度小。線速度與角速度、半徑有什么關(guān)系？質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動時(shí)間為?t，軌跡弧長為?s，半徑為r，弧長對應(yīng)的圓心角為?θ.弧長?s=r?θ，同時(shí)除以時(shí)間，得，根據(jù)線速度和角速度含義，可知v=ωr.課堂練習(xí)1如圖所示,圓環(huán)以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動,圓環(huán)半徑為,周期為4s.求環(huán)上P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度和線速度大小.課堂練習(xí)2某個(gè)走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，分針與時(shí)針由轉(zhuǎn)動軸到針尖的長度之比是：1.(1)求分針與時(shí)針的角速度之比是多少？(2)分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比是多少？板書設(shè)計(jì)§圓周運(yùn)動線速度(1)定義(2)(3)方向：與半徑垂直(4)單位：m/s勻速圓周運(yùn)動：線速度大小處處相等.2.角速度(1)定義：(2)(3)rad/s或s-1周期T：單位：s轉(zhuǎn)速nr/sr/min3.線速度與角速度關(guān)系v=ωr教學(xué)反思本節(jié)采取教師引導(dǎo)下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，要求學(xué)生多體驗(yàn)，多思考，通過學(xué)生自主思考