高中物理圆周运动第1节匀速圆周运动教案1粤教版必修

1、第1节 匀速圆周运动一、 新课学习思考：什么样的圆周运动最简单？引导学生回答：物体运动快慢不变1、匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，如机械钟表针尖的运动。学生阅读课本P26的“观察与思考”，思考其提出的三个问题。 (学生自由发言)教师引导学生总结归纳：问题1：自行车车轮转动时车轮上某一点，经一段时间t后，在圆周轨道上位置的确定方法：（1）这一点经时间t运动的轨迹，即路程；（2）由起始位置指向末了位置的有向线段，即位移；（3）由该点的半径在时间t内转过的角度。问题2：该点在圆周轨道上运动快慢的判断（定性），可用单位时间内通过的圆弧的长度来判断；也可用连接该点的半径在单位时间内转过的

2、角度来判断；也可数一下一定时间内转动的圈数；也可用转动一周所用的时间来判断。问题3：引导学生认识匀速圆周运动区别直线运动最显著的特征，即重复性或者说周期性。指出：匀速圆周运动是比直线运动更为复杂的曲线运动，有不同于直线运动的一些新的特点，需要引入一些新的物理量。2、匀速圆周运动快慢的描述（1）线速度： 物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。定义：质点通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值。大小：匀速圆周运动的线速度大小处处相等思考：在曲线运动中，速度的方向是怎样确定的？圆周运动作为一种特殊的曲线运动，它的速度方向又是怎样的呢？（学生自由回答）方向：线速度的方向在圆周该点的切线上。思考：在匀速

3、直线运动中，速度的大小和方向都不变，所以匀速直线运动是速度不变的运动。匀速圆周运动是速度不变的运动吗？引导学生回答：质点做匀速圆周运动时，速度的大小不变，方向时刻在变化，匀速圆周运动不是速度不变的运动。匀速圆周运动是变速曲线运动。匀速圆周运动中的“匀速”是指速度的大小（速率）不变，应该理解成“匀速率”。（对于基础好的班，这里可进一步引导学生：速度变化了，即有加速度，按牛顿第二定律，物体所受的合外力肯定不为零，给学生一些思考，为后面向心力的讲解作铺垫。）展示正在运动的钟表：钟表的分针与秒针的末端，做圆周运动的半径大致相同，而在相同的时间内经过的弧长不同，这时就可以用线速度比较它们的快慢。演示转动

4、的唱片，引导学生观察：同一半径上的两个不同颜色的点：唱片转动时，同一半径上的两点做圆周运动中，在相同的时间内转过的角度相同而经过的弧长不同，这时用线速度能全面地反映它们运动的快慢吗？ 演示课本P27图216皮带传动实验，引导学生观察：皮带传动时，大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同，即线速度大小相同。但是与此同时，两轮转过的角度并不相同，小轮显然转得快些。分析：同一轮子半径上不同的质点，在相同的时间内转过的角度相同，转动的快慢是相同的，但是经过的弧长并不相同，离圆心越远的质点，运动越快，线速度显然大些。怎么解决这一问题呢？（学生自由发言）引导得出：引入另一个描述圆周运动快慢的物理量角速度

5、（2）角速度物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。定义：质点所在半径转过的角度跟所用时间t的比值。大小：单位：rad/s匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动出示阅读思考题：1）叫周期；叫转速2）它们分别用什么字母表示？3）它们的单位分别是什么？阅读结束后，学生自己复述上边思考题。(3)周期物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。定义：质点沿圆周运动一周所用的时间，用符号T表示。单位：S如：地球公转周期约365天，钟表秒针周期60s等，周期长，表示运动慢。(3)转速物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。定义：做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数，用符号n表示。单位：r/s或r/min(前面“观察与思考”已

6、提及，所以这部分可由学生自己说出并看书完成)恒量。3线速度、角速度、周期之间的关系既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么他们之间有什么样的关系呢？ （出示课本P28“讨论与交流”，学生自己思考，然后教师组织交流总结。）（1）线速度与周期关系：由得（做匀速圆周运动的物体，在一个周期内通过的弧长为。）指出：上式表明，只有当半径相同时，周期小的线速度大，当半径不同时，周期小的线速度不一定大，所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。（2）角速度与周期关系：由得（做匀速圆周运动的物体，在一个周期内转过的角度为。）引导学生结合以上两点得出：（3）线速度与角速度关系：引导学生讨论得

7、出： 1）当v一定时，与r成反比 2）当一定时及v与r成正比 3）当r一定时，v与成正比（4）考虑到转速则有：强调：式中各物理量单位的统一。(三)课堂小结1匀速圆周运动是一种变速曲线运动。2描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等。3线速度、角速度、周期、转速之间的关系五、达标练习1静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（A） A运动的周期都是相同的 B它们的线速度都是相同的 C它们的线速度大小都是相同的 D它们的角速度是不同的22005年上海将建成世界第一高度的摩天轮“上海之星”，它比目前世界最高的摩天轮“伦敦之眼”还高约70m，也将高于目前正在建设中的美国“拉斯维加斯”摩天轮。“上海之星”摩天轮总身高约210m，轮直径180m，运动行一周需30min，则该摩天轮的（BD）A线速度为m/sB线速度为0.1m/sC线速度为0.2m/s D角速度为rad/sABCr1r2r33如图所示的皮带传送装置中，右边两轮连在一起同轴转动，图中三轮半径关系为