2/2人教版物理必修第二冊第6章第1節教學設計第6章圓周運動第1節圓周運動目錄一、學習任務二、新知探究（一）梳理要點（二）啟發思考（三）深化提升三、課堂小結2/2第6章圓周運動第1節圓周運動一、學習任務1．掌握線速度的定義式，知道圓周運動線速度大小、方向的特點，知道什么是勻速圓周運動。2．掌握角速度的定義式和單位，知道角速度與線速度的關系。3．知道周期、轉速的概念，掌握描述圓周運動的各物理量之間的關系。二、新知探究知識點一：描述圓周運動的物理量及其關系（一）梳理要點1．圓周運動：我們把軌跡為圓周或一段圓弧的機械運動稱為圓周運動。2．線速度(1)表達式：v＝ΔsΔt(2)方向：線速度的方向為物體做圓周運動時該點的切線方向。(3)物理意義：描述圓周運動物體的運動快慢。(4)勻速圓周運動①定義：如果物體沿著圓周運動，并且線速度的大小處處相等的運動。②性質：線速度的方向是時刻變化的，因此是一種變速運動。3．角速度(1)定義：半徑轉過的角度與所用時間的比值。(2)定義式：ω＝ΔθΔt(3)單位：弧度每秒，符號是rad/s或rad·s-1。(4)物理意義：描述做圓周運動的物體繞圓心轉動的快慢。(5)勻速圓周運動的角速度：勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。4．周期(1)周期：做勻速圓周運動的物體，轉過一周所用的時間，符號用T表示，單位是秒(s)。(2)轉速：物體轉動的圈數與所用時間之比，常用符號n表示，單位為轉每秒(r/s)或轉每分(r/min)。5．線速度與角速度的關系(1)兩者關系：在圓周運動中，線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積。(2)關系式：v＝ωr。（二）啟發思考月球繞地球運動，地球繞太陽運動，這兩個運動都可看成是圓周運動，怎樣比較這兩個圓周運動的快慢？請看下面地球和月球的“對話”。地球說：你怎么走得這么慢？我繞太陽運動1s要走29.79km，你繞我運動1s才走1.02km。月球說：不能這樣說吧！你一年才繞太陽轉一圈，我27.3天就能繞你轉一圈，到底誰轉得慢？【問題】(1)地球說得對？還是月球說得對？(2)通過地球和月球的對話，判斷到底誰的線速度大。(3)月球運動的軌道半徑大約為3.8×105km，地球運動的軌道半徑大約為1.5×108km，是否線速度大就說明物體轉動得快？提示：(1)描述圓周運動快慢的物理量有線速度、角速度、周期，只用其中一個物理量無法準確描述圓周運動的快慢。地球和月球因為描述圓周運動快慢的標準不同，所以地球和月球的說法都是片面的。(2)從線速度的定義可以看出地球的線速度v1＝29.79km/s，月球的線速度v2＝1.02km/s，故地球的線速度大。(3)根據角速度和線速度的關系v＝ωr，也可以解得ω1＝v1r1＝29.79×ω2＝v2r2＝1.02×因此從角速度方面來講，線速度大的物體轉動得不一定快。（三）深化提升1．描述圓周運動的各物理量之間的關系2．描述圓周運動的各物理量之間關系的分析技巧(1)角速度、周期、轉速之間關系的分析：物體做勻速圓周運動時，由ω＝2πT(2)線速度與角速度之間關系的分析：由v＝ω·r知，r一定時，v∝ω；v一定時，ω∝1r知識點二：常見三種傳動方式（一）啟發思考如圖為兩種傳動裝置的模型圖。【問題】(1)甲圖為皮帶傳動裝置，A、B兩點線速度大小有什么關系？(2)能否根據A、B兩點的線速度分析角速度關系？(3)乙圖為同軸傳動裝置，試分析C、D兩點的角速度及線速度關系。提示：(1)皮帶傳動時，在相同的時間內，A、B兩點通過的弧長相等，所以兩點的線速度大小相等。(2)能，根據v＝ωr，當v一定時，角速度與半徑成反比，半徑大的角速度小。(3)同軸傳動時，在相同的時間內，C、D兩點轉過的角度相等，所以這兩點的角速度相同，又因為v＝ωr，當ω一定時，線速度與半徑成正比，半徑大的線速度大，故D點線速度大。（二）深化提升1．三種傳動裝置同軸傳動皮帶傳動齒輪傳動裝置A、B兩點在同軸的一個圓盤上兩個輪子用皮帶連接，A、B兩點分別是兩個輪子邊緣的點兩個齒輪輪齒嚙合，A、B兩點分別是兩個齒輪邊緣上的點(兩齒輪的齒數分別為n1、n2)特點角速度、周期相等線速度大小相等線速度大小相等轉動方向相同相同相反規律線速度與半徑成正比：vAv角速度與半徑成反比：ωAω周期與半徑成正比：TAT角速度與半徑成反比：ωAωB＝周期與半徑成正比：TAT2．求解傳動問題的思路(1)分清傳動特點：若屬于皮帶傳動或齒輪傳動，則輪子邊緣各點線速度大小相等；若屬于同軸傳動，則輪上各點的角速度相等。(2)確定半徑關系：根據裝置中各點位置確定半徑關系，或根據題意確定半徑關系。(3)擇式分析：若線速度大小相等，則根據ω∝1r3.解決傳動問題的兩個關鍵點(1)繞同一軸轉動的各點角速度ω、轉速n和周期T相等，而各點的線速度v與半徑r成正比。(2)在皮帶不打滑的情況下，和皮帶連接的輪子邊緣各點線速度的大小相等，不打滑的摩擦傳動兩輪邊緣上各點線速度大小也相等，而角速度ω與半徑r成反比。知識點二：圓周運動的周期性和多解問題（一）深化提升1．問題特點(1)研究對象：勻速圓周運動的多解問題含有兩個做不同運動的物體。(2)運動特點：一個物體做勻速圓周運動，另一個物體做其他形式的運動(如平拋運動，勻速直線運動等)。(3)運動的關系：由于兩物體運動的時間相等，根據等時性建立等式求解待求物理量2．分析技巧(1)抓住聯系點：明確題中兩個物體的運動性質，抓住兩運動的聯系點。3.解決圓周運動多解問題的方法(1)明確兩個物體參與運動的性質和求解的問題，兩個物體參與的兩個運動雖然獨立進行，但一定有聯系點，其聯系點一般是時間或位移等，抓住兩運動的聯系點是解題關鍵。(2)注意圓周運動的周期性造成的多解。分析問題時可暫時不考慮周期性，表示出一個周期的情況，再根據運動的周期性，在轉過的角度θ上再加上2nπ，具體n的取值應視情況而定。三、課堂小結回歸本