1. 圆周运动PPT及专用教学设计内容

5.4圆周运动

物理教研组

高瑞云

教学目标

1、知识与技能

（1）认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念。

（2）理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T；

（3）能够运用圆周运动的相关公式分析和解决问题。

2、过程与方法

通过对描述圆周运动各物理量概念的建立，培养学生对新知识的探索能力。

3、情感、态度与价值观

希望通过本节内容的学习，能激发学生学习物理的兴趣，让学生体会学以致用，培养学生对科学的热爱，领悟科学研究的思想和方法。

教学重点：线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

教学难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性，让学生理解匀速圆周运动是变速运动而不是匀速运动。

教学方法：探究、讲授、讨论、练习

教具准备：多媒体教学课件；用细线拴住的小球。

教学过程：

第五节 圆周运动

（一）新课导入

请同学观看两个物体所做的曲线运动，并请注意观察它们的运动特点： 第一个：老师用事先准备好的用细线拴住的小球，演示水平面内的圆周运动；

第二个：展示地球绕着太阳转动．（它们的轨迹是一个圆）这就是我们今天要研究的圆周运动。

（二）新课教学

行驶中的汽车轮子，公园里的“大转轮”，自行车上的各个转动部分。日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢？比如两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？下面我们就一起来讨论一下。

交流与讨论

开始讨论时，学生之间有激烈的争论，各人考虑的出发点不一样，思考的角度不同。

比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短，比较物体转过一圈所用时间的多少，比较物体在一段时间内半径转过的角度大小，比较物体在一段时间内转过的圈数。这时需要老师的引导，你衡量快慢的标准是什么？你从哪个角度去进行比较的？

引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量——线速度的学习上来。

1、线速度

我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢，那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢？如果能，该怎样定义？

教师通过让学生回忆直线运动来启发学生思考，直线运动中我们是用速度来描述运动快慢的，所以同样地，我们也可以用速度来描述匀速圆周运动的快慢，这个速度叫做线速度。老师再引导学生通过比较直线运动的速度的定义和公式，来写出匀速圆周运动中的线速度的定义和公式，线速度v的大小等于质点通过的弧长l与所用时间t的比值，方向为该点切线方向。

线速度的物理意义反映了质点在单位时间内通过的弧长的多少。线速度是利用物体通过的弧长与所用时间的比值来定义的。线速度也是矢量，其运动过程中方向在不断变化着，因此要注意其瞬时性。匀速圆周运动的“匀速”，不是真正的匀速，而是指速度的大小不变……

总结：

（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。

（2）定义：质点做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做线速度。（比值定义法，这里是弧长，而直线运动中是位移）

（3）大小：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长．非位移)。

（4）当选取的时间△t很小很小时(趋近零)．弧长△s就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。

（5）方向；在圆周各点的切线上。

（6）“匀逮圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变，即速率不变：而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变．是大小方向都不变，二者并不相同。

结论：匀速圆周运动是一种变速运动。

2、角速度

教师出示课件展示自行车车轮匀速转动的图片，引导学生观察出车轮的每根辐条在相同时间内转过的角度是相等的，由此引入物理量角速度来描述这一特征，角速度为转过的角度φ与2

所用时间t的比值，单位是rad/s。

角速度能把同一物体上各点做圆周运动的共同点反映出来。角速度大反映了物体转动的快慢……

总结：

（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△θ的角度跟所用时间△t的比值，就是质点运动的角速度．

（3）定义式：ω＝△θ/△t 3、角速度的单位

每接触一个新的物理量，我们都要关心它的物理单位是什么，那么线速度的单位是米／秒，角速度的单位又是什么呢？怎样度量圆心角的大小？弧度这个单位是如何得到的？在计算时要注意什么？

国际单位制中，角速度的单位是什么？

总结：

（1）圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述，这个比值是没有单位的，为了描述问题的方便，我们“给”这个比值一个单位，这就是弧度。弧度不是通常煮义上的单位。计算时，不能将弧度带进算式中。

（2）国际单位制中，角速度的单位是弧度／秒(rad／s)。

4、线速度与角速度的关系

线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢，它们之间有何关系呢？

设质点沿半径r的圆周做匀速圆周运动，那么在一个周期T内，质点通过的弧长为2πr，转过的角度为2π，引导学生根据线速度和角速度的定义式，推导出v=2πr/T,w=2π/T,由此再推导出线速度和角速度的关系v=wr。最后老师帮助学生归纳总结线速度、角速度和周期这三个物理量之间的关系式。

例题：做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动100m，试求物体做圆周运动时（1）线速度的大小；（2）角速度的大小；（3）周期的大小

解析：

（1）

（2）

（3）

s100vm/s10m/st10vrv10rad/s0.5rad/sr2023 T22Ts4s0.5

总结：学完本节课的收获有哪些？

描述圆周运动的物理量：线速度v=△l/△t、角速度ω＝△θ/△t 线速度、角速度、周期间的关系：v=rω=2πr／T ω=2π／T 作业：课本问题与练习

板书设计：

第五节 圆周运动

1、描述匀速圆周运动的有关物理量

（1）线速度

1.定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值

2.公式：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长．非位移) 3.物理意义：

（2）角速度

1.定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值

2.公式：ω＝△θ/△t．

3.单位：rad／s 4.物理意义：

2、线速度，角速度、周期间的关系

v=rω=2πr／T ω=2π／T 课后反思：

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