高中物理第二章圓周運(yùn)動(dòng)第1節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)教案1粵教版必修

1、第1節(jié) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)新課學(xué)習(xí)思考：什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單？引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)快慢不變1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體在相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)相等，如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。學(xué)生閱讀課本P26的“觀察與思考”，思考其提出的三個(gè)問題。 (學(xué)生自由發(fā)言)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納：?jiǎn)栴}1：自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)車輪上某一點(diǎn)，經(jīng)一段時(shí)間t后，在圓周軌道上位置的確定方法：（1）這一點(diǎn)經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)的軌跡，即路程；（2）由起始位置指向末了位置的有向線段，即位移；（3）由該點(diǎn)的半徑在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。問題2：該點(diǎn)在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)快慢的判斷（定性），可用單位時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長(zhǎng)度來判斷；也可用連接該點(diǎn)的半徑在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度來

2、判斷；也可數(shù)一下一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)；也可用轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間來判斷。問題3：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)區(qū)別直線運(yùn)動(dòng)最顯著的特征，即重復(fù)性或者說周期性。指出：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，有不同于直線運(yùn)動(dòng)的一些新的特點(diǎn)，需要引入一些新的物理量。2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述（1）線速度： 物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。定義：質(zhì)點(diǎn)通過的弧長(zhǎng)s跟通過這段弧長(zhǎng)所用時(shí)間t的比值。大?。簞蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的線速度大小處處相等思考：在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度的方向是怎樣確定的？圓周運(yùn)動(dòng)作為一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度方向又是怎樣的呢？（學(xué)生自由回答）方向：線速度的方向在圓周該點(diǎn)的切線上。思考：在勻速直線運(yùn)

3、動(dòng)中，速度的大小和方向都不變，所以勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)嗎？引導(dǎo)學(xué)生回答：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的大小不變，方向時(shí)刻在變化，勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是速度不變的運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”是指速度的大?。ㄋ俾剩┎蛔儯瑧?yīng)該理解成“勻速率”。（對(duì)于基礎(chǔ)好的班，這里可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生：速度變化了，即有加速度，按牛頓第二定律，物體所受的合外力肯定不為零，給學(xué)生一些思考，為后面向心力的講解作鋪墊。）展示正在運(yùn)動(dòng)的鐘表：鐘表的分針與秒針的末端，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大致相同，而在相同的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長(zhǎng)不同，這時(shí)就可以用線速度比較它們的快慢。演示轉(zhuǎn)動(dòng)的唱片

4、，引導(dǎo)學(xué)生觀察：同一半徑上的兩個(gè)不同顏色的點(diǎn)：唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同一半徑上的兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)中，在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同而經(jīng)過的弧長(zhǎng)不同，這時(shí)用線速度能全面地反映它們運(yùn)動(dòng)的快慢嗎？ 演示課本P27圖216皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察：皮帶傳動(dòng)時(shí)，大小兩輪子邊緣在相同的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長(zhǎng)相同，即線速度大小相同。但是與此同時(shí)，兩輪轉(zhuǎn)過的角度并不相同，小輪顯然轉(zhuǎn)得快些。分析：同一輪子半徑上不同的質(zhì)點(diǎn)，在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是相同的，但是經(jīng)過的弧長(zhǎng)并不相同，離圓心越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)越快，線速度顯然大些。怎么解決這一問題呢？（學(xué)生自由發(fā)言）引導(dǎo)得出：引入另一個(gè)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量角速度（2）

5、角速度物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。定義：質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)間t的比值。大小：?jiǎn)挝唬簉ad/s勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)出示閱讀思考題：1）叫周期；叫轉(zhuǎn)速2）它們分別用什么字母表示？3）它們的單位分別是什么？閱讀結(jié)束后，學(xué)生自己復(fù)述上邊思考題。(3)周期物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，用符號(hào)T表示。單位：S如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長(zhǎng)，表示運(yùn)動(dòng)慢。(3)轉(zhuǎn)速物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用符號(hào)n表示。單位：r/s或r/min(前面“觀察與思考”已提及，

6、所以這部分可由學(xué)生自己說出并看書完成)恒量。3線速度、角速度、周期之間的關(guān)系既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，那么他們之間有什么樣的關(guān)系呢？ （出示課本P28“討論與交流”，學(xué)生自己思考，然后教師組織交流總結(jié)。）（1）線速度與周期關(guān)系：由得（做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一個(gè)周期內(nèi)通過的弧長(zhǎng)為。）指出：上式表明，只有當(dāng)半徑相同時(shí)，周期小的線速度大，當(dāng)半徑不同時(shí)，周期小的線速度不一定大，所以周期與線速度描述的快慢是不一樣的。（2）角速度與周期關(guān)系：由得（做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為。）引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合以上兩點(diǎn)得出：（3）線速度與角速度關(guān)系：引導(dǎo)學(xué)生討論得出：

7、1）當(dāng)v一定時(shí)，與r成反比 2）當(dāng)一定時(shí)及v與r成正比 3）當(dāng)r一定時(shí)，v與成正比（4）考慮到轉(zhuǎn)速則有：強(qiáng)調(diào)：式中各物理量單位的統(tǒng)一。(三)課堂小結(jié)1勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)。2描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等。3線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系五、達(dá)標(biāo)練習(xí)1靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（A） A運(yùn)動(dòng)的周期都是相同的 B它們的線速度都是相同的 C它們的線速度大小都是相同的 D它們的角速度是不同的22005年上海將建成世界第一高度的摩天輪“上海之星”，它比目前世界最高的摩天輪“倫敦之眼”還高約70m，也將高于目前正在建設(shè)中的美國(guó)“拉斯維加斯”摩天輪?！吧虾Ｖ恰蹦μ燧喛偵砀呒s210m，輪直徑180m，運(yùn)動(dòng)行一周需30min，則該摩天輪的（BD）A線速度為m/sB線速度為0.1m/sC線速度為0.2m/s D角速度為rad/sABCr1r2r33如圖所示的皮帶傳送裝置中，右邊兩輪連在一起同