興義天賦中學(xué)物理必修二教案65圓周運動

1、興義市天賦中學(xué)物理必修二教案：6.5 圓周運動三維教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能(1) 認識勻速圓周運動的概念， 理解線速度的概念， 知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時 速度；理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算；(2) 理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=r 3 =2n r/T;( 3)理解勻速圓周運動是變速運動。2、過程與方法(1) 運用極限法理解線速度的瞬時性掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關(guān)問題；(2) 體會有了線速度后為什么還要引入角速度運用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)角速度的單位。3、情感、態(tài)度與價值觀(1) 通過極限思想和數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，體會學(xué)科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點；(2)

2、體會應(yīng)用知識的樂趣激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重點： 線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯(lián)系。教學(xué)難點： 理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。教學(xué)方法： 探究、講授、討論、練習(xí)教具準備： 多媒體教學(xué)課件；用細線拴住的小球；實物投影儀。教學(xué)過程：第五節(jié) 圓周運動(一)新課導(dǎo)入 請同學(xué)觀看兩個物體所做的曲線運動，并請注意觀察它們的運動特點： 第一個：老師用事先準備好的用細線拴住的小球，演示水平面內(nèi)的圓周運動； 第二個：課件展示同學(xué)們熟悉的手表指針的走動(它們的軌跡是一個圓)這就是我 們今天要研究的圓周運動。(二)新課教學(xué) 行駛中的汽車輪子，公園里的“大轉(zhuǎn)輪”，自行車上的各個

3、轉(zhuǎn)動部分。日常生活和生產(chǎn) 實踐中做圓周運動的物體可以說是“舉不勝舉”。同學(xué)們所列舉的這些做圓周運動物體上的 質(zhì)點，哪些運動得較慢 ?哪些運動得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運動的快慢呢？下面就請同 學(xué)們對自行車上的各個轉(zhuǎn)動部分，圍繞課本第 44 頁“思考與討論”中提出的問題，前后每四 人一組進行討論。交流與討論 開始討論時，學(xué)生之間有激烈的爭論，各人考慮的出發(fā)點不一樣，思考的角度不同。有 人認為小齒輪、后輪上各點運動的快慢一樣，因為它們是一起轉(zhuǎn)動的；有人認為大齒輪、小 齒輪各點運動的快慢一樣，因為它們是用鏈條連在一起轉(zhuǎn)動的，等等。這時需要老師的引導(dǎo)， 你衡量快慢的標(biāo)準是什么？你從哪個角度去進行比較

4、的？引導(dǎo)學(xué)生過渡到對描述圓周運動快慢的物理量線速度的學(xué)習(xí)上來。1、線速度 我們曾經(jīng)用速度這個概念來描述物體做直線運動時的快慢，那么我們能否繼續(xù)用這個概 念來描述圓周運動的快慢呢？如果能， 該怎樣定義？下面就請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第 45 頁上 有關(guān)線速度的內(nèi)容：給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動加深學(xué)習(xí)。閱讀提綱： 線速度的物理意義？線速度的定義 (和直線運動中速度定義的比較 )？線速度的定義式？線速度的瞬時性 /線逮度的方向？ 勻逮圓周運動的勻速”同'勻速直線運動'的勻遵”一樣嗎？ 自主閱讀，積極思考，然后每四人一組進行討論、交流，形成共識。線速度的物理意義 反映了質(zhì)點在單

5、位時間內(nèi)通過的弧長的多少。線速度是利用物體通過的弧長與所用時間的比 值來定義的。線速度也是矢量，其運動過程中方向在不斷變化著，因此要注意其瞬時性。勻 速圓周運動的“勻速”，不是真正的勻速，而是指速度的大小不變 總結(jié)：(1)物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢。(2) 定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長 s和所用時間 t的比值叫做線速度。(比值定義 法，這里是弧長，而直線運動中是位移)(3) 大?。簐= 1/ t單位：m/s(s是弧長.非位移)。(4) 當(dāng)選取的時間 t很小很小時(趨近零).弧長 s就等于物體在t時刻的位移，定義式中 的v,就是直線運動中學(xué)過的瞬時速度了。(5) 方向；在圓周各點的切線

6、上。(6) “勻逮圓周運動”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運 動”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： 勻速圓周運動是一種變速運動。2、角速度教師出示課件展示手表指針的轉(zhuǎn)動，提出問題： 根據(jù)線速度的定義，請你比較手表指針中點和端點線速度的大??？ 同一根指針上不同的點，其線速度大小卻不一樣，而它們是應(yīng)該有共同點的。因此這就 需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運動的快慢，除了用線速度外，還有沒有其他方法？閱讀提綱：角速度的物理意義？角速度的定義？ 角速度的定義式？ 角速度能把同一物體上各點做圓周運動的共同點反映出來。角速度大反映了物體轉(zhuǎn)動的 快慢 總結(jié)：

7、(1) 物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.(2) 定義：在勻速圓周運動中.連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間t 的比值，就是質(zhì)點運動的角速度.(3) 定義式/ t3、角速度的單位每接觸一個新的物理量，我們都要關(guān)心它的物理單位是什么，那么線建度的單位是米 秒，角速度的單位又是什么呢？下面就請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第46 頁上有關(guān)角速度的內(nèi)容，課件投影出閱讀提綱； 怎樣度量圓心角的大??？弧度這個單位是如何得到的？在計算時要注童什么？ 國際單位制中，角速度的單位是什么？ 有人說，勻速圓周運動是線速度不變的運動，也是角速度不變的運動，這兩種說法正確嗎？為什么？總結(jié)：(1) 圓心角B的大小可以

8、用弧長和半徑的比值來描述，這個比值是沒有單位的，為了描述問 題的方便，我們“給”這個比值一個單位，這就是弧度?；《炔皇峭ǔＶ罅x上的單位。計算 時，不能將弧度帶進算式中。(2) 國際單位制中，角速度的單位是弧度秒 (rads)。(3) 這一句話是錯誤的，因為線速度是矢量，其方向在不斷變化，勻速圓周運動是線速度大 小不變的運動， 后一句話是正確的， 因為角速度是不變的 (如果有學(xué)生提出角速度是矢量嗎？ 教師可明確說是矢量，但高中階段不研究其方向，而不能違背科學(xué)說角速度是標(biāo)量)。46教材中還提到了描述圓周運動快慢的兩種方法，它們是什么？單位如何？閱讀教材第 頁的有關(guān)內(nèi)容，掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念。4、線

9、速度與角速度的關(guān)系線速度和角速度都能描述圓周運動的快慢，它們之間有何關(guān)系呢？下面請同學(xué)們依據(jù)剛 學(xué)過的線速度和角速度的概念和定義，推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系v=r co點評：通過推導(dǎo)，加深對所學(xué)知識的理解，掌握知識間的聯(lián)系到此，教師還需引導(dǎo)學(xué)生進 一步思考；以上都能描述圓周運動快慢的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期，除了有以上的聯(lián)系 外，還有沒有不同的地方？如果學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)周期這一概念更能突顯出圓周運動的周期 性和重復(fù)性，將使學(xué)生對圓周運動有進一步的認識。例題分析【例題剖析】【例1如圖6.51所示的傳動裝置中B、C兩輪固定在一起繞 同一軸轉(zhuǎn)動A、B兩輪用皮帶傳動三輪半徑關(guān)系是rA = rc =

10、2rB.若 皮帶不打滑求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比和線速度 之比.解析:A、B兩輪通過皮帶傳動皮帶不打滑則A、B兩輪邊繳的線速度大小相尊即v. =u或 1 u = l 1 1由 u=cvr 得 u)a 1 o = r« 1 rA = 1 * 2B、C兩輪固定在一起繞同軸轉(zhuǎn)動則B、C兩輪的角速度相同，即 叫=叫或叫；叫=1 » 1由 v=<vr 得 s : v( = rs 1c = l 1 2說明，解這類題時要注意抓住傳動裝置的特點：同軸傳動的是角違度相爭皮帶傳動是兩 輪邊織的錢,速度大小相尋.再注站運用2=如我,聯(lián)系.【例2】如圖6.5-2所示直徑為

11、d的紙制圓簡使它以角速度歹繞軸0勻速轉(zhuǎn)動然后使子彈沿直徑穿過圓筒若子彈在圓筒旋(_0 轉(zhuǎn)不到半周時在圓簡上留下Q#兩個彈孔已知aO、6O夾角為卩，"嚴-弋芹_了 求子彈的速度.解析:子彈從a穿人圓筒到從6穿出圓筒圓筒轉(zhuǎn)過的角度為田6.52代一P，則子彈穿過圓筒的時間為1=匕_魴血在這段時間內(nèi)子彈的位移為圓筒的直徑/則子彈的速度為 mzur. 思考:若把原題中的“在圓角黃轉(zhuǎn)不到半冏時”去坤子彈的逢度又如何？【例3】一把雨傘圓形傘面的半徑為"傘面邊緣距地面的高度為乩以角速度a旋轉(zhuǎn)這把 雨傘問傘面邊緣上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圓的半徑是R是多大？解析:水滴從傘面邊緣甩出去

12、以后做平拋運動，水滴的水平速度為Vo=a)r水満在空中做平拋運動的時間為水滴做平拋運動的水平射程為工= F0圖 6. 5 3如圈& 53所示為帽視圖.表示水満從0點甩離傘面*落在地面上的b 厶 點.0是轉(zhuǎn)動軸(岡心人可見水滴落在地面上形成的圓的半輕為說陰這是一牛轎及勻譴圖周適動和平禪運動的堆合性題貝正第解答諫處的關(guān)筆有三點：一是知道水満離開傘境時的速度水向與傘垠相初JL踐速度附丸小與傘緣葯踐地度丸卜相Ph二是認識到水滴書開傘嫌后做平拋逵動$三是正瑣畠出示盤 圖；將三址空間的運動揩況陽化為平面圈形.蟲示盤圖柱拄能幫妙審厳清聊的拘屋情景，若槍 養(yǎng)咸旨詬意圉的良好習(xí)flh對于提高解題能力足十分有亜的"注：擁3可作為思考題留給有余力的學(xué)生體現(xiàn)亍性他.板書設(shè)計：第五節(jié) 圓周運動1描述勻速圓周運動的有關(guān)物理量(