高中物理《5.5 匀速圆周运动》教学设计 新人教版必修2

第一篇：高中物理《5.5 匀速圆周运动》教学设计 新人教版必修2

物理必修二《5.6 向心加速度》教学设计

1．做匀速圆周运动的物体的速度方向是在圆周的每一点的切线方向上，因此速度方向总与半径垂直，时刻在变化着，所以匀速圆周运动是变速运动，做匀速圆周运动的物体处于非平衡状态。所谓“匀”，应理解为“匀速率”。即匀速圆周运动确切的说是匀速率圆周运动。2．描述圆周运动的物理量的关系。

其中T、f、余两个量也应确定了，但v还和半径r有关。

三个量中任一个确定，其3．在分析传动装置的各牧物理量时，要抓住不等量和相等量的关系。同轴的各点角速度 相等，而线速度 与半径r成正比，在不考虑皮带打滑的情况下，传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度 与半径r成反比。

4、关于圆周运动应注意以下几点

1）．匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别，从运动学角度来说：匀速圆周运动的线速度大小不改变，方向时刻改变，而非匀速圆周运动的线速度大小和方向均在改变；从动力学角度来说。做匀速圆周运动的物体所受合外力总是指向圆心，即物体所受合外力完全提供向心力，只改变物体速度的方向，不改变速度的大小．此时，；非匀速圆周运动的物体受到的合外力不总是指向圆心，物体受合外力的作用是沿法线方向的分力改变物体的速度方向，而沿切线方向的另一分力改变物体速度大小．

2）．圆周运动的加速度方向在时刻改变，因此圆周运动不是匀变速运动，更不是平衡状态，它是非匀变速运动．

3）．解决圆周运动问题的关键是正确对物体进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程．当某个沿直径方向的力具体方向不明时，可假设一个方向进行列式。

5、正确理解匀速圆周运动知识点的确切物理含义，熟练掌握匀速圆周运动规律及应用 1）．特点

——变速运动。

（3）向心加速度（a）；

大小： 或。

方向：指向圆心（可见向心加速度是变化的）。

向心加速度是描述匀速圆周运动的物体线速度方向改变快慢的物理量。2

第二篇：高中物理 5.5向心加速度精品教案 新人教版必修2

向心加速度

[精讲精练] [知识精讲] 知识点1 速度变化量

(1)速度变化量是指运动的物体在一段时间内的末速度与初速度之差/(2)速度变化量是矢量.因为速度是矢量,有大小,有方向，故末速度与初速度之差也有大小和方向。例如，小球向正东方向做直线运动，初速度为v1=5m/s,10s后末速度变为v2=10m/s,方向向西。取正东为正方向，则有: Δv=v2-v1=(-10m/s)-5m/s=-15m/s 即速度变化量的大小为15m/s,它的方向是向西.(3)用矢量图表示速度变化量

① 作法:从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量v1和v2,从初速度矢量v1的末端作一个矢量Δv至末速度矢量v2的末端，所作的矢量Δv就等于速度的变化量.② 直线运动中的速度变化量: 如果速度是增加的,它的变化量与初速度方向相同(图甲);如果速度是减小的，其速度变化量就与初速度的方向相反(图乙).③ 曲线运动中的速度变化量: 物体沿曲线运动时,初末速度v1和v2不在同一直线上,速度的变化量Δv同样可以用上述方法求得.例如，物体沿曲线由A向B运动,在A,B两点的速度分别为v1,v2(如图1).在此过程中速度的变化量如图2所示.可以这样理解:物体由A运动到B时,速度获得一个增量Δv,因此v1与Δv的矢量和即为v2.我们知道，求力F1和F2的合力F时,可以以F1和F2为邻边作平行四边形，则F1和F2 所夹的对角线就表示合力F.与次类似，以v1和Δv为邻边作平行四边形,两者所夹的对角线就是v1和Δv的矢量和,即v2.如图3所示.因为AB与CD平行且相等,故可以把v1, Δv,v2放在同一个三角形中，就得到如图2所示的情形.这种方法叫矢量的三角形法.[例1]物体做匀速圆周运动的速度大小为v,则该物体从A运动到B转过90°角过程中，速度变化的大小为 ,方向为.[思路分析]做A,B两点的速度矢量,并将B的速度矢量移到A点，如图所示,则Δv为速度变化，由RtΔ得: Δv=2v

Δv与A点速度方向夹角α=135°斜向上方.[答案] 2v 速度变化的方向与A点速度方向成135°角斜向上方.[方法总结]速度矢量变化量Δv=v末-v初,用作图法求Δv的方法:从同一点作出初,末速度矢量(不在同一点的,平移至同一点),从 v初矢量末端至v末矢量末端作有向线段Δv, Δv即速度的变化量.[变式训练1]如图所示,设支点沿半径为r的圆周做匀速云周运动，在某时刻t位于A点，速度为vA,经过很短时间Δt运动到B点，速度为vB,做图求出速度改变量Δv=vA-vB

[答案] [知识点]向心加速度

(1)探究向心加速度的大小和方向 做匀速圆周运动的物体，其速度的大小(速率)不变,方向不断改变,所以加速度a没有与v同方向的分量，它只是反映了速度v方向的不断改变.如图甲所示,设质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，在某时刻t位于A点，速度为vA,经过很短的时间Δt,运动到B点，速度为vB,把速度矢量vA和vB的始端移至一点，求出速度矢量的改变量Δv=vB-vA,如图乙所示.比值Δv/Δt是质点在Δt时间内的平均加速度，方向与Δv方向相同，当Δt足够短,或者说Δt趋近于零时, Δv/Δt就表示出质点在A点的瞬时加速度，在图乙所示矢量三角形中，vA和vB大小相等,当Δt趋近于零时, Δφ也趋近于零, Δv的方向趋近于跟vA垂直而指向圆心，这就是说，做匀速圆周运动的质点在任一点的瞬时加速度方向都沿半径指向圆心.图乙中的矢量三角形与图甲的三角形ΔOAB是相似形,用v表示vA和vB的大小，用Δl表示弦AB的长度，则有:

Δv/v =Δl/r 或 Δv=Δlv/r 用Δt除上式得

Δv/Δt=(Δl/Δt)·(v/r)当Δt趋近于零时, Δv/Δt表示向心加速度a的大小, Δl/Δt表示线速度的大小v,2于是得到 a = v/r

2这就是向心加速度的公式，再由v=rω得 a=rω=vω(2)向心加速度

① 定义:做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。

22② 大小:an= v/r或 an=rω

方向:总是沿半径指向圆心，即方向始终于运动方向垂直.注意:①an方向时刻改变，不论大小是否变化，所以圆周运动是变加速运动.② ω相同，a∝1/r ③ 向心加速度描述的是速度方向变化的快慢.2④ 向心加速度a=v/r是在匀速圆周运动中推导出来的,对非匀速圆周运动同样适用,只要将公式中的速度v改为瞬时速度即可.⑤ 利用v=rω,向心加速度公式可写成a=ωv.2⑥ 利用ω=2π/T,向心加速度公式可写成a=(2π/T)R.[例2]关于向心加速度，下面说法正确的是()A.向心加速度是描述线速度变化的物理量

B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 C.向心加速度大小恒定，方向时刻改变

D.向心加速度的大小也可用a=(vt-v0)/t来计算

思路分析 加速度是描述速度变化快慢的物理量，向心加速度是描述线速度方向快慢的物理量,因此A错,B对.只有匀速圆周运动的向心加速度大小恒定,C错.公式a=(vt-v0)/t适用于匀变速运动,圆周运动是变速运动,D错.答案 B [方法总结] 向心加速度是矢量,方向始终指向圆心.[变式训练] 物体做半径为R的匀速圆周运动，它的向心加速度，角速度，线速度和周期分别为a,ω,v和T.下列关系正确的是()A.ω=aR B、vaR C、a=vω D、T2 Ra[答案]ABCD [难点精析1]圆周运动中的速度和加速度

[例3]关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动

B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C.物体做匀速圆周运动是变速曲线运动 D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态

[思路分析]做匀速圆周运动的速度和加速度大小不变,方向时刻在变,因此匀速圆周运动不是匀速运动，也不是匀变速运动,选项A,B错，做匀速圆周运动物体的合外力即向心力,提供向心加速度，当然物体不是处于平衡状态，选项D错 [答案] C [方法总结] 速度和加速度均是矢量,矢量的变化不仅考虑大小的变化，还要考虑方向的变化，匀速圆周运动应该理解为匀速率圆周运动.[变式训练3]如右图所示,圆轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在B点轨道的切线是水平的,一质点自A点从静止开始下滑,不计摩擦和空气阻力,则在质点刚要到达B点时的加速度大小为 ,滑过B点时的加速度大小为.[答案] 2g g [难点精析2] [例4]关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是()2A.由a= v/r知a与r成反比

2B.由a= rω知a与r成正比 C.由ω=v/r知ω与r成反比

D.由ω=2πn知 ω与转速n成正比

2[思路分析]由a= v/r,只有在v一定时,a才与r成反比，如v不一定，a与r不一定成反比.同理,只有当ω一定,a才与r成正比；v一定时,ω与r成正比.因2π是定值,故ω与n成正比.[答案] D 222[方法总结]①公式a= v/r = rω=(2π/T)R中有三个量时,在某一个量不变时,剩余的两个量的关系才能明确.即在v一定时a与r成反比,在ω一定时,a与r成正比.②公式ω=v/r在v一定时,ω与r成反比.ω=2πn知, ω与转速n成正比.[变式训练4]如图所示,A,B两点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支,由图可知()A.A物体运动的线速度大小不变 B.A物体运动的角速度大小不变 C.B物体运动的角速度大小不变 D.B物体运动的线速度大小不变 [答案] A C [难点精析3]传动装置中物理量的联系

[例5]如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r,a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑,则()A.a点与b点线速度大小相等 B.a点与c点

C.a点与d点向心加速度大小相等

E.a,b,c,d四点中,加速度最小的是b点

[思路分析]皮带轮传动的是线速度,所以ac两点线速度大小相等。所以A,B错;a,d两点加2222速度由a=v/r有:aa=vc/r,ad=(2vc)2/4r,所以aa=ad;在b,c,d中,由a=ωr,有b点加速度最小，所以C,D正确.[答案] CD [方法总结](1)在传动装置中要抓住两个基本关系:皮带(或齿轮)带动的接触面上线速度大小相等，同一转轴上的各部分角速度相等.2(2)在线速度相等的情况下，比较向心加速度的大小，用公式a=vc/r;在角速度相等的情况2下,用公式a=ωr则较为方便.[变式训练5]如下图,一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S与转动轴的距离是半径的1/3,当大轮边上P点的向心加速度2是12cm/s时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度多大?

22[答案] as=4cm/s;aQ=24 cm/s

222[综合拓展]向心加速度大小a=v/r= rω=(2π/T)R;向心加速度方向时刻指向圆心,与速度方向垂直。圆周运动知识与其他力学知识相结合解决问题.[例6]如图所示,定滑轮的半径r=2cm,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放，2测得重物以加速度a=2m/s做匀加速运动在重物由静止下落距离为1m的瞬间，滑轮边缘上

2的点的角速度ω= rad/s,向心加速度a= m/s

[思路分析]重物下落1m时,瞬时速度为v2ax2m/s

显然,滑轮边缘上每一点的线速度也都是2m/s,故滑轮转动的角速度,即滑轮边缘上每一点的转动角速度为: ω=v/r=(2/0.02)rad/s=100rad/s 向心加速度为

2222a= rω=100×0.02m/s=200m/s

2[答案] ω=100rad/s a=200m/s

[方法总结]本题讨论的是变速运动问题，重物落下的过程中滑轮运动的角速度，轮上各点的线速度都在不断增加，但在任何时刻角速度与线速度的关系(v=ωr),向心加速度与角速度,22线速度的关系(a= rω=v/r)仍然成立.[活学活练] [基础达标] 1.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是()A.它描述的是线速度方向变化的快慢 B.它描述的是线速度大小变化的快慢 C.它描述的是向心力变化的快慢 D.它描述的是角速度变化的快慢

2.由于地球的自转,下列关于向心加速度的说法正确的是()A.在地球表面各处的向心加速度都指向地心

B.在赤道和北极上的物体的角速度相同,但赤道上物体的向心加速度大 C.赤道和北极上物体的向心加速度一样大 D.赤道和地球内部物体的向心加速度一样大

3.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,且a1> a2,下列判断正确的是()A.甲的线速度大与乙的线速度 B.甲的角速度比乙的角速度小 C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小

D.甲的速度方向比乙的速度方向变化得快

4.“月球勘探号”空间探测器绕月球飞行可以看作为匀速圆周运动。关于该探测器的运动，下列说法正确的是（）

A． 匀速运动

B． 匀变速曲线运动 C． 变加速曲线运动

D． 加速度大小不变的运动 5．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA>rB=rC则这三点的向心加速度aA aB aC的关系是()A.aA= aB =aC B.aC >aA >aB C.aC aA

6.小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下放L/2处有一光滑钉C,如图所示,今把小球拉到悬线呈水平后无初速度地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时()A.小球的速度突然增大 B.小球的角速度突然增大 C.小球的向心加速度突然增大 D.小球的速度突然变小

7.做匀速圆周运动的物体，其角速度为6rad/s,线速度为3m/s,则在0.1s内，该物体通过的圆弧长度为 m,物体连接圆心的半径转过的角度为 rad,运动的轨道半径为 m.8.质量相等的A,B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等的时间内通过的弧长之比为2:3,而转过角度之比为3:2,则A,B两质点周期之比为TA:TB= ,向心加速度之比aA:aB =.9.一列火车以72km/h的速率在半径是400m的弧形轨道上飞快的行驶,此时列车的向心加速度是 m/s.10.如图所示,长度L=0.5m的轻杆,一端上固定着质量为m=1.0kg的小球,另一端固定在转动轴O上，小球绕轴在水平面上匀速转动，杆子每0.1s转过30º角,试求小球运动的向心加速度.11.一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s,则物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为多少? 基础达标答案

1.A 2.B 3.D 4.CD 5.C 6.BC 7.0.3;0.6;0.5 8.2:3;1:1 9.1 2 2210.25πm/s/18 11.4πm/s [能力提升] 1.下列说法中，正确的是()A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动

D.物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小 2.如图所示为质点P,Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线，由图象可知()A.质点P的线速度大小不变 B.质点P的角速度大小不变 C.质点Q的角速度随半径变化 D.质点Q的线速度大小不变

3.如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别是3r和r,从动轮O2的半径为2r,A,B,C分别为轮边缘上的三点,设皮带不打滑,则:(1)A,B,C三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=;(2)A,B,C三点的线速度大小之比vA:vB:vC=;(3)A,B,C 三点的向心加速度大小之比aA:aB:aC=;

4.做匀速圆周运动的物体，线速度为10m/s,物体从A到B速度增量为10m/s,已知A,B间弧长是3.14m,则AB弧长所对的圆心角为 ,圆半径为 ,向心加速度为.5.一汽车以30m/s的速率沿半径为60m的圆形跑道行驶,汽车在运动中向心加速度为多少? [能力提升答案]

221.CD 2.A 3.(1)2:2:1(2)3:1:1(3)6:2:1 4.π/3;3m;33.3m/s 5.15m/s

第三篇：5.5 匀速圆周运动的实例分析2

匀速圆周运动的实例分析

一、教学目标

1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。

2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。会求变速圆周运动中，物体在特殊点的向心力和向心加速度。

3、培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法。

二、重点难点

重点：找出向心力的来源，理解并掌握在匀速圆周运动中合外力提供向心力，能用向心力公式解决有关圆周运动的实际问题。

难点：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力；向心力来源的寻找；临界问题中临界条件的确定。

三、教学方法

讲授、分析、推理、归纳

四、教学用具

说明火车转弯的实物模型

五、教学过程

新课引入：

分析和解决匀速圆周运动的问题，关键是把向心力的来源弄清楚。本节课我们应用向心力公式来分析几个实际问题。

（一）、关于向心力的来源

1、向心力是按效果命名的力；

2、任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；

3、不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到物体的作用力以外，还要另外受到向心力作用。

（二）、运用向心力公式解题的步骤

1、明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。

2、确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力。

3、建立以向心方向为正方向的坐标，找出向心方向的合外力，根据向心力公式列方程。

4、解方程，对结果进行必要的讨论。

（三、）实例1：火车转弯

火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零。当火车转弯时，它在水平方向做圆周运动。是什么力提供火车做圆周运动所需的向心力呢？

1、分析内外轨等高时向心力的来源（运用模型说明）

（1）此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。

（2）外轨对轮缘的弹力提供向心力。

（3）由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。

2、实际弯道处的情况（运用模型说明）

（1）展示实际转弯处外轨略高于内轨

（2）对火车进行受力分析：火车受铁轨支持力FN的方向不再是竖直向上，而是斜向弯道的内侧，同时还有重力G

(3)支持力与重力的合力水平指向内侧圆心，成为使火车转弯所需的向心力。

（4）转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN来提供，这样外轨就不受轮缘的挤压了。

（四）、实例2：汽车过拱桥（可通过学生看书，讨论，总结）

问题：质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为 r，求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。

解析：选汽车为研究对象，对汽车进行受力分析：汽车在竖直方向受到重力G和桥对车的支持力F1作用，这两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下

建立关系式：

F向GF1mF1GmVr2v2r

2又因支持力与汽车对桥的压力是一对作用力与反作用力，所以F压GmVr

（1）当v =rg 时，F = 0（2）当0 ≤ v ＜（3）当 v ＞

rg 时 , 0 ＜ F ≤ mg rg

时, 汽车将脱离桥面，发生危险。小结：上述过程中汽车虽然不是做匀速圆周运动，但我们仍然使用了匀速圆周运动的公式。原因是向心力和向心加速度的关系是一种瞬时对应关系，即使是变速圆周运动，在某一瞬时，牛顿第二定律同样成立，因此，向心力公式照样适用。

（五）竖直平面内的圆周运动

在竖直平面内圆周运动能经过最高点的临界条件：

1、用绳系小球或小球沿轨道内侧运动，恰能经过最高点时，满 足弹力F=0,重力提供向心力 mg=m

v2r 得临界速度v0=

gr

当小球速度v≥v0时才能经过最高点

2、用杆固定小球使球绕杆另一端做圆周运动经最高点时，由于 所受重力可以由杆给它的向上的支持力平衡，由mg－F=m当小球速度v≥0时，就可经过最高点。

3、小球在圆轨道外侧经最高点时，mg－F=m

v2r2=0得临界速度v0=0

vr

当F=0时得临界速度

v0=gr

当小球速度 v≤v0 时才能沿圆轨道外侧经过最高点。

（六）、课堂讨论

1、教材【思考与讨论】”

2、课本P97练习六（1）、（2）

（七）、课堂小结

1、用向心力公式求解有关问题时的解题步骤如何？

2、火车转弯时，向心力由什么力提供？

3、汽车通过凹形或凸形拱桥时对桥的压力与重力的关系如何？

六、课外作业

课本P98（3）、（4）、（5）

第四篇：匀速圆周运动教学设计

第五章 曲线运动（四、匀速圆周运动）

教学目标： 一 知识目标：

1．知道什么是匀速圆周运动

2．理解什么是线速度、角速度和周期 3．理解线速度、角速度和周期之间的关系 二 能力目标：

能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。三 德育目标：

通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。教学重点：

1．理解线速度、角速度和周期 2．什么是匀速圆周运动

3．线速度、角速度及周期之间的关系 教学难点：

对匀速圆周运动是变速运动的理解 教学方法： 讲授、推理归纳法 教学用具：

投影仪、投影片、多媒体 教学步骤： 一 导入新课

（1）物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？（例：转动的电风扇上各点的运动，地球和各个行星绕太阳的运动等）（2）今天我们就来学习最简单的圆周运动──匀速圆周运动 二 新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标 1．理解线速度、角速度的概念

2．理解线速度、角速度和周期之间的关系 3．理解匀速圆周运动是变速运动

（二）学习目标完成过程 1．匀速圆周运动

（1）用多媒体投影一个质点做圆周运动，在相等的时间里通过相等的弧长。

（2）并出示定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同──这种运动就叫匀速圆周运动。

（3）举例：通过放录像让学生感知：一个电风扇转动时，其上各点所做的运动，地球和各个行星绕太阳的运动，都认为是匀速圆周运动。

（4）通过电脑模拟：两个物体都做圆周运动，但快慢不同，过渡引入下一问题。2．描述匀速圆周运动快慢的物理量 1 线速度

a：分析：物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s与t的比值越大，物体运动得越快。

b：线速度

（1）线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。（2）线速度是矢量，它既有大小，也有方向。（3）线速度的大小

（4）线速度的方向在圆周各点的切线方向上。（5）讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？

（6）得到：匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变。2 角速度

a：学生阅读课文有关内容 b：出示阅读思考题

（1）角速度是表示_______的物理量（2）角速度等于________和_______的比值（3）角速度的单位是__________ c：说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的 d：强调角速度单位的写法rad/s 3 周期、频率和转速 a：学生阅读课文有关内容 b：出示阅读思考题：

（1）______叫周期，_______叫频率；______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？

c：阅读结束后，学生自己复述上边思考题。（4）线速度、角速度、周期之间的关系 a：过渡：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？

b：用投影片出示思考题

一物体做半径为r的匀速圆周运动

（1）它运动一周所用的时间叫_______，用T表示。它在周期T内转过的弧长为________，由此可知它的线速度为_______。

（2）一个周期T内转过的角度为_________，物体的角速度为_______。

c：通过思考题总结得到：d：讨论

（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

（三）实例分析（用投影片出示）

例1：分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？

分析得到：主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。例2：分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？

分析得到：同一轮上各点的角速度相同。三 巩固训练

用电脑进行练习，并且进行激励评价和升级训练

（一）填空

1．做匀速圆周运动的物体线速度的________不变，_________时刻在变，所以线速度是________（填恒量或变量），所以匀速圆周运动中，匀速的含义是_____________________________________。

2．对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？

（二）某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1：d2：d3＝1：2：3，求 A：秒针、分针、时针尖端的线速度之比 B：秒针、分针、时针转动的角速度之比。

（三）师生共同解答课本本节的思考与讨论。四 小结

1．什么叫匀速圆周运动？

2．描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？分别说明它们的含义及求解公式，他们间的联系。五 作业 2005-04-15 人教网

第五篇：匀速圆周运动教学设计

《圆周运动》教学设计

一、教材分析

《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节．它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。

人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。

教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。

二、教学目标

1．知识与技能

①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。

②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T。

③理解匀速圆周运动是变速运动。

④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。

2．过程与方法

①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性．掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。

②体会有了线速度后，为什么还要引入角速度．运用数学知识推导角速度的单位。

3．情感、态度与价值观

①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。

②体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。

三、教学重点、难点

1．重点

①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程；

②掌握它们之间的联系。

2．难点

①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性；

②理解匀速圆周运动是变速运动。

四、学情分析

学生已有的知识：

1．瞬时速度的概念

2．初步的极限思想

3．思考、讨论的习惯

4．数学课中对角度大小的表示方法

五、教学方法与手段

演示实验、展示图片；

讨论、讲授、推理、概括

师生互动，生生互动，六、教学设计

（一）导入新课（认识圆周运动）

●通过演示实验、展示图片、观看视频，让学生认识圆周运动的特点，演示小球在水平面内圆周运动

展示自行车、钟表、电风扇等图片

观看地球绕太阳运动的图片

（二）新课教学

描述圆周运动快慢的物理量

线速度

学生阅读课文有关内容，思考并讨论以下问题：

1．线速度是怎么定义的？单位是什么？

2．线速度的方向怎样？请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

3．物体匀速圆周运动的线速度有什么特点？

4．为什么说匀速圆周运动是一种变速运动？这里的“匀速”是指什么不变？

线速度：

定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

大小：v=Δl/Δt（分析：当Δt很小时，v即圆周各点的瞬时速度。）

单位：m/s 方向：沿圆周上该点的切线方向（看砂轮工作视频）。

物理意义：描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

关于匀速圆周运动的问题讨论：

1．匀速圆周运动的线速度是不变的吗？此处的“匀速”是指速度不变吗？

2．匀速圆周运动是匀速运动吗？

讨论后，小结如下：

匀速圆周运动是变速运动！（线速度的方向时刻改变）

“匀速”指速率不变

匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！

角速度

看图片，回答问题：（转向角速度学习）

观察自行车的传动装置，分析P点和N点，M点和N点哪点运动得更快些？哪点转动得更快些？请同学们讨论一下！

通过讨论，同学们发现，原来，质点运动得快与转动得快不是一回事！有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度（转入角速度学习）

下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

学生阅读课文有关内容P17-18，思考以下问题：

角速度是怎么定义的？

1．角度的单位是什么？它和通常意义上的单位有何不同？

2．角度的大小是怎么表示的？

3．30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作单位该怎么表示？

4．角速度的单位是什么？计算带单位时为什么应写为s-？

5．匀速圆周运动的角速度有什么特点？

1．角速度：

1定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt 的比值叫做角速度。

大小：ω=Δθ/Δt

单位：rad/s

物理意义：描述半径扫过角度的快慢。2．匀速圆周运动是角速度不变的运动

问题：除了以上两种方法，还可以怎么描述匀速圆周运动转动的快慢？

讨论，得出方案：

即比较物体转过一圈所用时间的多少或比较物体在一段时间内转过的圈数，看动画，学习周期和转速的概念。

周期与转速

1．周期：

定义：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间。

大小：T=2πr/v=2π/ω

单位：秒（s）

2．转速：n

定义：单位时间内转过的圈数叫转速

单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）

线速度与角速度的关系

看动画，思考与讨论：

观察电风扇转动，定性比较扇叶上A,B,C,D，E各点的线速度、角速度的大小。

用数学方法推导圆周运动的线速度和角速度有定量什么关系？v = rω

设物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δl，半径转过的角度为θ

由数学知识得Δl = rΔθ

v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω

关于Ｖ＝ωr的讨论： 当r一定时，V与ω成正比

当V一定时，ω与r成反比

当ω一定时，V与r成正比

小结：线速度、角速度与周期的关系，（点击幻灯片）

线速度与周期的关系：v=Δl/Δt=2πr/T

角速度与周期的关系：ω=Δθ/Δt=2π/T

线速度与角速度的关系：v = rω

观看动画，分析讨论，得出结论：两个重要的结论

同一传动各轮边缘的线速度大小相等

同轴各点的角速度相等

（1）要测量哪些物理量？

（2）写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系

（3）估算正常行驶的速度

作业：课本 问题与练习