《圓周運(yùn)動(dòng)》教案6新人教版必修

1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)本節(jié)教材分析本節(jié)課從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圍繞著如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢展開(kāi)，要求理清各個(gè)物理量的相互關(guān)系，并能在具體的問(wèn)題中加以應(yīng)用線速度、角速度和周期都是用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量用線速度比較質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圓周半徑必須是相同的；用周期和角速度描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢程度時(shí)，則不必考慮圓周的半徑在教學(xué)時(shí)應(yīng)指明，我們可根據(jù)研究問(wèn)題的方便，選用不同的描述方法在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，周期和角速度這兩個(gè)量是不隨時(shí)間而變化的，線速度則是隨時(shí)間而變化的因?yàn)榫€速度是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，其大小雖然不變，但它的方向卻是時(shí)刻改變的因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)

2、，勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是相對(duì)線速度的大小不變而言的教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)2理解什么是線速度、角速度和周期3理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系二、能力目標(biāo)學(xué)會(huì)根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決問(wèn)題，進(jìn)一步理解物理概念的學(xué)習(xí)方法三、德育目標(biāo)通過(guò)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量的教學(xué)，使學(xué)生了解對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究，同時(shí)它們之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系，要學(xué)會(huì)全面地認(rèn)識(shí)問(wèn)題的方法教學(xué)重點(diǎn)1什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)2描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量以及各物理量之間的聯(lián)系教學(xué)難點(diǎn)理解描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量之間的聯(lián)系教學(xué)方法講授法、推理歸納法、比較分析法、分層教學(xué)法教學(xué)用具

3、投影儀、CAI課件課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程投影本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度與角速度的概念2掌握線速度與角速度的計(jì)算公式及兩者的聯(lián)系學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程一、導(dǎo)入新課1實(shí)例觀察錄像剪輯地球和各個(gè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的電唱機(jī)上每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)2歸納導(dǎo)入學(xué)生觀察這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)是其軌跡是圓周教師這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)二、新課教學(xué)(一)勻速圓周運(yùn)動(dòng)1圓周運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)CAI課件模擬變速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例歸納設(shè)疑過(guò)渡圓周運(yùn)動(dòng)包括勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)，二者如何區(qū)分呢？學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)再次觀察兩運(yùn)動(dòng)提示觀察重點(diǎn)后再觀察觀察重點(diǎn)：相等時(shí)間內(nèi)通

4、過(guò)的弧長(zhǎng)關(guān)系學(xué)生歸納變速圓周運(yùn)動(dòng)：相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)不等勻速圓周運(yùn)動(dòng)：相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等2勻速圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)生概括，教師總結(jié)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)說(shuō)明(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似于勻速直線運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)(2)其軌跡是圓周，是曲線，所以說(shuō)是曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)渡多媒體展示一個(gè)電風(fēng)扇選用不同的檔位時(shí)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不同，但都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)疑那如何來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？(二)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量1線速度教學(xué)設(shè)計(jì)給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)投影閱讀提綱(1)線速度的物理意義(2)線速度的定義(3

5、)線速度的定義式(4)線速度的方向(5)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”同“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”一樣嗎？學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)(1)結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容(2)嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)(3)交流討論，查缺補(bǔ)漏師生互動(dòng)投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)(1)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢(2)定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)和所用時(shí)間t的比值叫做線速度(比值定義法)(3)大?。簐單位：m/s(s是弧長(zhǎng)，非位移)(4)方向：在圓周各點(diǎn)的切線上(5)“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的速度的大小不變，即速率不變；而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同結(jié)論勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)2角速度CAI課件模擬唱片

6、運(yùn)動(dòng)在其上放一物體隨唱片做勻速圓周運(yùn)動(dòng)特寫(xiě)其與圓心的連線及其掃過(guò)的面積學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)仔細(xì)觀察各種情況，注意特寫(xiě)嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)教師提示，學(xué)生歸納(1)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢(2)定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度(3)定義式：w，單位：rad/s3周期和頻率學(xué)生活動(dòng)閱讀課本相關(guān)內(nèi)容類(lèi)比歸納知識(shí)點(diǎn)師生互動(dòng)，查缺補(bǔ)漏(1)周期：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間單位：秒(s)符號(hào)T(2)頻率：物體在1 s內(nèi)(單位時(shí)間)完成勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)單位：赫茲(Hz)或s-1，符號(hào)f(3)二者關(guān)系：互為倒數(shù)即Tf1(4)物理意

7、義：都是描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的(5)相關(guān)鏈接：轉(zhuǎn)速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)說(shuō)明：(1)實(shí)際應(yīng)用較多(2)同頻率，符號(hào)n(3)單位轉(zhuǎn)/秒(r/s)點(diǎn)撥應(yīng)用一個(gè)質(zhì)點(diǎn)繞半徑為r的圓周勻速運(yùn)動(dòng)，它的周期為T(mén)，試求質(zhì)點(diǎn)的線速度v和角速度w學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)A層次：獨(dú)立思考求解B、C層次：盡可能獨(dú)自結(jié)合定義求解結(jié)論投影同學(xué)的解題結(jié)果vw(三)線速度、角速度、周期的關(guān)系1線速度和角速度的關(guān)系學(xué)生推導(dǎo)補(bǔ)充推導(dǎo)討論vrw的討論學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)投影展示成果(1)r 一定時(shí)，v與w成正比(2)v一定時(shí)，w與r成反比(3)w一定時(shí)，v與r成正比CAI課件模擬如下圖靠皮帶傳送的兩輪不打滑時(shí)，輪邊緣上的點(diǎn)的線速度相等，因?yàn)樵谙嗟葧r(shí)

8、間內(nèi)邊緣上各點(diǎn)走過(guò)的弧長(zhǎng)相等共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的A、C兩點(diǎn)與圓心的連線在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度，所以它們的角速度一樣CAI課件模擬如下圖觀察并分析A、B兩點(diǎn)的線速度及A、C兩點(diǎn)的角速度的關(guān)系學(xué)生討論得到：齒輪傳動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)處速度大小、方向都相同，因此輪緣上各個(gè)點(diǎn)線速度大小相等，同一輪上各點(diǎn)的角速度相等2v2pr/T2prfw2p/T2pf強(qiáng)化訓(xùn)練如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)中皮帶不打滑，則()Aa點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等Ba點(diǎn)與b點(diǎn)的角速

9、度大小相等Ca點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等Da點(diǎn)與d點(diǎn)的角速度大小相等學(xué)生討論解答師生互動(dòng)釋疑因?yàn)橛逸喓妥髠?cè)小輪靠皮帶傳送而不打滑，所以vavc，選項(xiàng)C正確又b、c、d繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此wbwcwd由wa2wc選項(xiàng)B錯(cuò)誤由vbwbrbwcrcvcva選項(xiàng)A錯(cuò)誤由wava/ra2wc又wcwd所以wa2wd選項(xiàng)D錯(cuò)誤題后總結(jié)這類(lèi)問(wèn)題的解題關(guān)鍵在于確定各個(gè)點(diǎn)是線速度相等還是角速度相等要都看不出來(lái)則借助中間量推導(dǎo)三、小結(jié)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)分別獨(dú)自歸納小結(jié)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)注意各量的同與不同討論以地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線速度是3104 m/s，角速度是210-7 rad/s分析為什么引入兩個(gè)速度結(jié)論二者各有局限性四、作業(yè)1復(fù)

10、習(xí)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)2課后作業(yè)3預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容4思考題地球半徑R6400 km，站在赤道上的人和站在北緯60的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？它們的線速度多大？參考答案：wAwB7.210-5 rad/svA460.8 m/svB230.4 m/s五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10 s內(nèi)沿半徑為20 m的圓周運(yùn)動(dòng)了100 m，則其線速度為_(kāi)，角速度為_(kāi)，周期為_(kāi)2質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列哪些物理量不變()A速度B速率C相對(duì)圓心的位移D加速度3關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A線速度大的角速度一定大B線速度大的周期一定小C角速度大的半徑一定小

11、D角速度大的周期一定小4下列說(shuō)法正確的是()A在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度是恒量，角速度也是恒量B在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度是變量，角速度是恒量C線速度是矢量，其方向是圓周的切線方向，而w是角速度D線速度是矢量5A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的弧長(zhǎng)之比sAsB23而轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比f(wàn)AfB32則它們的周期之比TATB_線速度之比vAvB_6汽車(chē)車(chē)輪半徑為1.2 m，行駛速率為72 km/h，設(shè)汽車(chē)與地面不打滑，在行駛中車(chē)輪的角速度是_，其轉(zhuǎn)速是_7為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定著兩個(gè)薄圓盤(pán)a、b，a、b平行相距2 m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600 r/min，子彈穿過(guò)兩盤(pán)留下兩個(gè)彈孔a、b，測(cè)得兩孔所在的半徑間的夾角為30，如圖所示則該子彈的速度是()A360 m/sB720 m/sC1440 m/sD1080 m/s8如下圖所示，一個(gè)物體環(huán)繞中心線OO以w角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則()AA、B兩點(diǎn)的角速度相等BA、B兩點(diǎn)的線速度相等C若q30，則vAvB2D以上答案都不對(duì)9如左下圖，在同一豎直平面內(nèi)有A、B兩物體，A物體從a點(diǎn)起以角速度w做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B物體從圓心O點(diǎn)處自由下落，若要A、B兩物體在d點(diǎn)相遇，求角速度w必須滿足的條件10半徑為R的大圓盤(pán)以角速度w旋轉(zhuǎn)，如右上圖所示，有人在盤(pán)邊P點(diǎn)