高中物理人教版(2023)必修第二册第六章圆周运动1圆周运动

第六章第一节圆周运动【教学目标】1.知道什么是圆周运动及匀速圆周运动。2.线速度、角速度和周期之间的关系3.匀速圆周运动的有关公式分析和计算【核心素养发展】核心知识1.知道什么是圆周运动及匀速圆周运动。2.学会什么是线速度、角速度。3.线速度、角速度和周期之间的关系。4.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和计算有关问题。核心能力1.运用极限法理解线速度的瞬时性，掌握如何运用圆周运动的特点去分析有关问题。2.体会有了线速度以后为什么还要引入角速度，运用数学知识推导角速度的单位。科学品质1.通过极限思想和数学知识的运用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。【教学重点】1.匀速圆周运动。2.圆周运动的线速度、角速度和周期。3.匀速圆周运动的有关公式分析和计算。【教学难点】1.匀速圆周运动的有关公式分析和计算。2．体会应用知识的乐趣．激发学习的兴趣。【教学方法】教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。探究法、讨论法、实验法。（一）新课导入请列举生活中有哪些常见的圆周运动，比如，风扇的转动，车轮的转动，这节课我们就来学习有关圆周运动的相关物理量。（二）新课内容一、线速度1.线速度：物体做匀速圆周运动时，通过的弧长与所用时间的比值。2.定义式：3.线速度是物体做圆周运动的瞬时速度。4.线速度是矢量，它既有大小，也有方向。5.线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。6.匀速圆周运动：物体沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等的运动，这种运动就叫做匀速圆周运动。7.匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，是一种变速运动，这里的“匀速”是指速度大小不变。二、角速度1.物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢。2.定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值，就是质点运动的角速度。3.定义式：ω=。4.单位:弧度/秒,符号是rad/s。5.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。例题1：（多选）机械表的时针和分针做圆周运动（）A.分针的角速度是时针角速度的12倍B.分针的角速度是时针角速度的60倍C.秒针的角速度是分针的12倍D.秒针的角速度是分针的60倍正确答案：AD三、周期和频率1.周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期,周期用T表示,单位为秒(s).2.频率：单位时间内完成完整圆周运动的次数叫做频率,用f表示,单位是赫兹,符号是Hz.3.转速：单位时间内质点转过的圈数,叫做转速,常用符号n表示,单位符号是r/s或r/min,读作转每秒或者转每分，4.当单位时间取1s时,f=n.四、线速度与角速度的关系1.线速度与角速度的关系:在中取t=T(1个周期的时间),则s=2πr,所以v=;在ω=中,取t=T,则θ=2π,所以ω=,比较可见v=ωr,这个关系的意义是线速度的大小等于角速度与半径的乘积.2.角速度、周期、频率、转速间的关系ω==2πf=2πn(n为r/s)例题2：如图1所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.图1【解析】A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即va＝vb或va∶vb＝1∶1 ①由v＝ωr得ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2 ②B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即ωb＝ωc或ωb∶ωc＝1∶1 ③由v＝ωr得vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2 ④由②③得ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2由①④得va∶vb∶vc＝1∶1∶2解这类题时要注意抓住传动装置的特点：同轴传动的是角速度相等，皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等，再注意运用v＝ωr找联系.练习：如图2,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在过O1、O2的轴上.其中过O1的轴与电动机相连接,此轴每分钟转速为n1.若两齿轮外缘半径分别是r1、r2,求:图2(1)B齿轮的转速n2;(2)A、B两齿轮的半径之比;(3)在时间t内,A、B两齿轮转过的角度之比,以及B齿轮外缘上一点通过的路程.答案:(1)n2=n1(2)r1∶r2=z1∶z2(3)sB=2πr2n1tz1/z2五、板书设计一、线速度二、角速度三、周期和频率四、线速度与角速度的关系六、作业布置课堂作业：课本P26全部