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1、1 / 9 5.5 圆周运动 【教案目标 】 1知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是变速运动. 2. 知道线速度、角速度的物理意义、定义式，知道匀速圆周运动线速度的特点. 3. 知道的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义. 4通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量物理意义：描述质点 (2 方向 : (3 大小 : (4单位： 2角速度 (1物理意义 : 描述质点 (2大小： (3单位： (4转速是指： 3线速度、角速度和周期之间的关系 (1定义：做圆周运动的物体叫周期. (2线速度与周期的关系：(3角速度与周期的关系： (4线速度与角速度的关系： .
2、4下列说法中正确的是( A. 曲线运动一定是变速运动 B变速运动一定是曲线运动 C匀速圆周运动就是速度不变的运动 D 匀速圆周运动就是角速度不变的运动 【预学疑难 】 课内互动 一、导入新课 2 / 9 教师活动：先请同学观看下列物体所做的曲线运动，并注意观察它们运动的轨迹特点. 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：课件展示同学们熟悉的生活中的一些圆周运动：如钟表指针的运动；转动 的电风扇上各点的运动；计算机读写数据时硬盘的盘片；蒸汽机工作时转轮的运 动.p1EanqFDPw 学生活动：学生可能答它们的轨迹是一个圆 教师活动：这就是我们今天要研究的圆周
3、运动 点评：此过程的方法特点是充分调动学生的感性认识，借助于实验和多媒体课件等 直观手段，激发学生的学习兴趣 二、进行新课 师生互动：同学们还见过或经历过哪些圆周运动？继续请学生举一些生产和生活中物体 做圆周运动的实例(把物理学与学生的生活实践联系起来RTCrpUDGiT 学生活动： 学生 1：行驶中的汽车轮子. 学生 2：游乐场里的“摩天轮”. 学生 3：自行车上的各个转动部分. 教师活动： 问题1：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 ? 问题 2：我们应该如何比较它们运动的快慢呢? 下面就请同学们对自行车上的各个转动部分，出示投 影，围绕课本第13
4、页“思考与讨论”中提出的问题，前后 每四人一组进行讨论5PCzVD7HxA 师生互动：有学生认为小齿轮、后轮上各点运动的快 慢一样，因为它们是一起转动的；有学生认为大齿轮、小 齿轮各点运动的快慢一样，因为它们是用链条连在一起转动的，等等jLBHrnAILg 教师活动：你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的? 老师听取学生的发言，针对学生的不同意见，从思考的角度出发，通过与直线运动快慢 描述的对比，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xHAQX74J0X 点评：让学生最大限度地发表自己的见解，教师不必急于纠正学生回答中可能出现 的错误，要给学生创造性发表见解的机会
5、，创设问题情境，拓宽思考问题的空间，保护 学生的学习积极性LDAYtRyKfE 1线速度 教师活动：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?下面就请同学们自主学习 课本第 13 至 14 页上有关线速度的内容.Zzz6ZB2Ltk 钟表指针的运动 电风扇上各点的运动读写数据时硬盘的盘片蒸汽机转轮的运动 3 / 9 给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习 ( 出示课件 阅读提纲 (1线速度的物理意义； (2线速度的定义 ( 和直线运动中速度定义的比较； (3线速度的定义式； (4线速度的瞬时性； (5线速
6、度的方向； (6匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗? 学生活动：学生在老师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组进行讨论、交 流，形成共识 教师活动：展示知识点并点评、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l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dvzfvkwMI1 (3 大 小 ： v=l/t， 单 位 ： m/s( l 是 弧 长 ， 非 位 移 (4当选取的时间t 很小很小时 ( 趋近零 弧长l 就 等于物体在t 时间内的位移，定义式中的v，就是直 线运动中学过的瞬时速度了r
7、qyn14ZNXI (5方向：在圆周各点的切线上如右图，火星沿砂轮 的切线飞出 . (6“匀速圆周运动”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EmxvxOtOco 结论：匀速圆周运动是一种变速运动因为线速度的方向时刻在 改变，但线速度的大小是不变的.根据线速度的定义，请你比较手表指针中点和端点线速度的大小 (2同一根指针上不同的点，其线速度大小却不一样，而它们是应该有共同点的因此 这就需要我们去思考：描述圆周运动的快慢，除了用线速度外，还有没有其他方 法?6ewMyirQFL 给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互
8、动加深学习 ( 出示课件 阅读提纲 (1角速度的物理意义； (2角速度的定义； (3角速度的定义式 O r v 4 / 9 点评：要让学生体会一个新的物理量的引入，不是凭科学家的想象，而是研究问题 的实际需要 学生活动： 学生 1：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 学生 2：角速度大反映了物体转动的快慢 教师活动：教师投影知识点并点评、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的角度跟所用时间 t 的比值，就是质点运动的角速度kavU42VRUs (3定义式： /t 3. 角速度的单位 教师活动：每接触一个新的物理
9、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M秒，角速度的单位又是什么呢?下面就请同学们自主学习课本第14 页上 有关角速度的单位的内容y6v3ALoS89 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? (2国际单位制中，角速度的单位是什么? (3有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这两种说法 正确吗 ?为什么 ? 学生活动：学生在老师的指导下自主阅读，积极思考，然后每四人一组进行讨论，交 流，形成共识 教师活动：投影知识点并点评、总结： (1圆心角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
10、”这个比值一个单位，这就是弧度弧度不是通常意义上的单 位计算时，不能将弧度带进算式中M2ub6vSTnP (2国际单位制中，角速度的单位是弧度秒(rads (3这一句话是错误的，因为线速度是矢量其方向在不断变化，匀速圆周运动是线速 度大小不变的运动.后一句话是正确的，因为角速度是不变的(如果有学生提出角速度是矢 量吗 ?教师可明确说是矢量，但高中阶段不研究其方向，而不能违背科学说角速度是标 量0YujCfmUCw 教师活动：教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法，它们是什么?单位如何 ?下面 请同学们阅读教材第15 页的有关内容，掌握转速和周期的概念.eUts8ZQVRd 学生活动：自主学习
11、教材指定内容. 教师归纳： (1做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期，用T 表示 . 单位为s( 秒，周期是标量，只有大小. 周期的意义：定量描述匀速圆周运动的快慢. 周期 长说明运动得慢，周期短说明运动得快. 质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变. (2做匀 速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数叫转速，常用符号n 表示 . 在国际单位制中单位 为 rs( 转每秒 ；常用单位为rmin( 转每分 . 1 rs=60 rmin. 转速是标量，只有大小. 转速的意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明 5 / 9 运动得慢 . 质点作匀速圆周运动时，转速恒定
12、不变.sQsAEJkW5T 4线速度与角速度的关系 教师活动：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?下面请 同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义，推导出线速度和角速度的关系 .GMsIasNXkA 学生们结合课本的推导方法得出两者之间的关系后，教师再用投影片出示思考题. 学生活动：完成思考题填空. 一物体做半径为r 的匀速圆周运动，它运动一周所用的时间叫周期，用T 表示 . 它在 周期 T 内转过的弧长为2r，由此可知它的线速度为2rT. 一个周期T 内转过的角度为 2 ，物体的角速度为2 T.TIrRGchYzg 通过思考题总结得到： ,，可以得到 师生互动：讨论
13、 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： /t (3单位： rads (4物理意义： 3转速和周期 二、线速度，角速度、周期间的关系 7 / 9 ； 六、随堂检测 1一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是 ( A轨道半径越大线速度越大 B轨道半径越大线速度越小 C轨道半径越大周期越大 D轨道半径越大周期越小 2如图所示，地球绕OO轴自转，则下列正确的是 A时针和分针角速度相同 B分针角速度是时针角速度的12倍 C时针和
14、分针的周期相同 D分针的周期是时针周期的12倍 课后提升 1对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是 AA、B两点的角速度相等 BA、B两点的线速度相等 C若 =30 ，则 vAvB=2 8 / 9 D以上答案都不对 5关于角速度和线速度，说法正确的是试判断圆轮的转动方向； (2求圆轮转动的角速度的大小 12如图是测定子弹速度的装置，两个薄圆盘分别装在一个 迅 速 转 动 的 轴 上 ， 两 盘 平 行 ， 若 圆 盘 以 转 速 n=3600r/min 旋转，子弹以垂直圆盘方向射来，先打穿 9 / 9 第一个圆盘，再打穿第二个，测定两盘相距1m，两盘上被子弹穿过的半径夹角15 ，则 子弹的
15、速度最大为多少？ORjBnOwcEd 参考答案： 【课前预学】 1.4）物体单位时间里 所转过的圈数2MiJTy0dTT 3.1）转过一周所用的时间2）3）4） 4AD 【随堂检测】 1 A2AD 解读：因为A、B 同轴转动，所以角速度相同，周期相同. 由于转动半径 不同，由 可知线速度不同.3BgIiSpiue7A 【课后提升】 1ABD 2 BCD 3 B 4AC 5 B 6D 710 12 56 8 23322349 90.2 31.4 3.14 10. 解读 : 子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒转过的角度为-，则子弹穿 在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为 11逆时针转动、 12v=1440m/s 申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用 途。