第六章 第1节圆周运动-人教版高中物理必修第二册教学课件

第1节圆周运动第六章圆周运动物理新知导入1、大、小齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？2、同一齿轮上到转轴距离不同的点，哪个运动得更快些？思考学习目标1.认识圆周运动这一运动模型，理解线速度和角速度的概念，知道周期、转速、频率等概念，在线速度和角速度概念的建立过程中体会极限的思想方法，理解匀速圆周运动的特点和性质，完善运动观念。2.能推导线速度与角速度的关系，以及匀速圆周运动中线速度、角速度与周期、转速间的关系，提升科学推理与科学论证素养。3.会准确分析两类传动模型的特点并能列举出生活实例，发展模型构建能力，培养观察生活的意识。4.能比较自行车上大齿轮、小齿轮和后轮边缘上各点的运动快慢，提高解释与交流的素养，体验通过团队协作探究问题的过程和解决问题的成就感。新知讲解一、描述圆周运动快慢的物理量

在小齿轮和后轮边缘上各取过同一辐条的点A和B，相同时间内B点走过的路程更多，弧长更长，如何来表示A点和B点运动快慢的不同呢？一、描述圆周运动快慢的物理量新知讲解（一）线速度1、定义：质点做圆周运动通过的弧长Δs和所用时间Δt的比值叫作线速度。2、大小：3、单位：m/s新知讲解小组讨论问题1：为什么不用位移与时间的比值（即速度）描述圆周运动的快慢呢？a.如图所示，甲物体从A点出发，沿顺时针做圆周运动，经过时间t，到达B点，乙经过相同时间从A点达到C点，均未走完一圈。甲、乙谁的平均线速度大？甲、乙谁的平均速度大？b.如果上述情况下甲物体经过时间t绕半径为r的圆周运动一圈，其平均线速度为多少？平均速度呢？结论：做圆周运动的物体的运动快慢用直线运动中的速度概念不能准确描述。问题2：瞬时线速度大小与瞬时速度大小有怎样的关系？新知讲解小组讨论结论：当△t取很小时，弧长与弦长近似重合，将△t无限细分，弧长与弦长将无限逼近。因此△t趋于零时的线速度，即为质点在某时刻或某位置处的瞬时线速度，其大小与瞬时速度大小相等。注意：v

中ΔS是弧长并非位移；当Δt很小很小时（趋近零），弧长ΔS就等于物体的位移，v就是直线运动中学过的瞬时速度。问题3：线速度是矢量还是标量呢？如果是矢量，方向是怎样的？新知讲解小组讨论结论：1.线速度是矢量。

2.质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。新知讲解小组讨论问题4：“匀速”的含义是什么？匀速圆周运动是匀速运动吗？结论：1、这里的“匀速”是指速率不变，即速度的大小不变。2、匀速圆周运动的速度方向时刻变化，因此是变速运动。思考：在自行车大齿轮和小齿轮边缘各取一点进行研究，还可以怎样比较物体做圆周运动的快慢呢？新知讲解一、描述圆周运动快慢的物理量（二）角速度小组讨论问题4：在匀速圆周运动中，角速度有什么特点？问题1：类比线速度，你能否尝试为角速度下一个定义并写出定义式？问题2：角速度的物理意义与线速度有何不同？问题3：从定义式上看，角速度的单位是什么？新知讲解一、描述圆周运动快慢的物理量（二）角速度1、定义:物体做圆周运动，连接物体和圆心的半径转过的角Δθ和所用时间Δt的比值叫作角速度。2、大小：3、单位：rad/s(弧度/秒)4、物理意义：描述质点转动的快慢。说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。矢量：高中阶段不研究方向一、描述圆周运动快慢的物理量（三）周期、转速和频率新知讲解项目周期频率转速定义符号单位关系物理意义描述物体做圆周运动的快慢物体运动一周所用的时间物体在单位时间（每秒）转的圈数物体在单位时间（每秒或每分）转的圈数TfnsHz或s-1r/s或r/minn=f=新知讲解二、描述圆周运动快慢的各物理量间的关系（一）线速度与角速度的关系现象：三名学生以教师为圆心做半径不同的圆周运动，要求三名学生始终在同一条直线上。学生体验活动：里圈同学走动不急不慢，而外圈同学则要小跑。结论：角速度相同时，半径越大的线速度也越大定量推导：设一个质点做匀速圆周运动的线速度为v，角速度为ω，半径为r。新知讲解二、描述圆周运动快慢的各物理量间的关系（二）匀速圆周运动中各物理量的关系匀速圆周运动的特点：1.线速度的方向时刻改变，大小不变2.角速度、周期、频率、转速不变新知讲解三、两种传动模型（一）皮带传动、齿轮传动特点：同一传动各轮边缘上的线速度相同三、两种传动模型（二）同轴转动新知讲解特点：同一轮上各点的角速度相同新知讲解四、从物理走向生活新知讲解四、从物理走向生活1、大、小齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？同一齿轮上到转轴距离不同的点，哪个运动得更快些？