高中物理《圓周運(yùn)動》教案-(新人教版必修2)

1、5 圓周運(yùn)動整體設(shè)計教材首先列舉生活中的圓周運(yùn)動，以及科學(xué)研究所涉及的范圍，大到星體的運(yùn)動，小到電子的繞核運(yùn)轉(zhuǎn)，接著通過比較自行車大小齒輪以及后輪的運(yùn)動快慢引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系.教材設(shè)計環(huán)環(huán)相扣、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，使整節(jié)課渾然一體，密不可分.概念時，應(yīng)向?qū)W生說明這兩個概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點和描述運(yùn)動的需要而引入的，即物體做勻速圓周運(yùn)動時，每通過一段弧長都及轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時，要讓學(xué)生體會到勻速圓周運(yùn)動的特點：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變

2、的圓周運(yùn)動.教學(xué)重點線速度、角速度、周期概念，及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用，勻速圓周運(yùn)動的特點.教學(xué)難點 角速度概念的理解和勻速圓周運(yùn)動是變速曲線運(yùn)動的理解.課時安排1課時三維目標(biāo)知識及技能1.了解物體做圓周運(yùn)動的特征.2.理解線速度、角速度和周期的概念，知道它們是描述物體做勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量，會用它們的公式進(jìn)行計算.3.理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系.過程及方法1.聯(lián)系日常生活中所觀察到的各種圓周運(yùn)動的實例，找出共同特征.2.知道描述物體做圓周運(yùn)動快慢的方法，進(jìn)而引出描述物體做圓周運(yùn)動快慢的物理量：線速度v、角速度、周期T、轉(zhuǎn)速n等.3.探究線速度及角速度之間的關(guān)系.情感態(tài)度及價值觀1

3、.經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)及探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度.2.通過親身感悟，使學(xué)生獲得對描述圓周運(yùn)動快慢的物理量（線速度、角速度、周期等）以及它們相互關(guān)系的感性認(rèn)識.課前準(zhǔn)備多媒體課件、機(jī)械鐘表、小球、細(xì)線、風(fēng)扇、雨傘、水等.教學(xué)過程導(dǎo)入新課演示導(dǎo)入運(yùn)動的特點，從而引出圓周運(yùn)動的概念.情景導(dǎo)入課件展示生活中常見的圓周運(yùn)動：第 - 1 - 頁觀覽車生活中，我們一定見過很多類似的運(yùn)動，它們的運(yùn)動軌跡是一些圓，我們把這種運(yùn)動叫做圓周運(yùn)動.推進(jìn)新課引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中的圓周運(yùn)動.參考案例：脫水桶1.田徑場彎道上賽跑的運(yùn)動員的運(yùn)動；2.風(fēng)車的轉(zhuǎn)動;3.地球的自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)；4.自行車的前后輪、大小齒輪

4、轉(zhuǎn)動等.描述物體的運(yùn)動快慢.問題：對于圓周運(yùn)動又如何描述它們的運(yùn)動快慢呢？一、線速度演示1：在臺式電風(fēng)扇的葉片上分別標(biāo)記紅、藍(lán)兩種顏色的點，到中間軸的距離不等.用手撥動葉片轉(zhuǎn)動，注意要慢，讓學(xué)生明顯觀察到兩點的運(yùn)動軌跡.讓學(xué)生仔細(xì)觀察，說出哪個點運(yùn)動得快，你是怎么比較的.討論交流我們發(fā)現(xiàn)，兩個點在相同的時間內(nèi)通過的弧長不相等，通過的弧長長的點運(yùn)動得快，通過的弧長短的點線速度.定義：做圓周運(yùn)動的質(zhì)點通過的弧長s及通過這段弧長所用時間t的比值叫做圓周運(yùn)動的線速度.sv=t物體沿著圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動.s(2）線速度是矢量，它既有大小，也有方向（大小：v= ，

5、方向：在圓周各點的切線方向）.t(3）勻速圓周運(yùn)動是一種非勻速運(yùn)動，因為線速度的方向在時刻改變.(4）線速度的單位：m/s.針對以上說明展開討論.演示2：水淋在雨傘上，同時搖動傘柄.觀察：水滴沿切線方向飛出.思考：這說明什么？結(jié)論：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向.例1 分析下圖中，A、B兩點的線速度有什么關(guān)系.解析：主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點在相同的時間內(nèi)通過的弧長相等，所以它們線速度大小相等.答案：大小相等二、角速度學(xué)生閱讀教材并思考以下幾個問題：1.角速度是描述圓周運(yùn)

6、動快慢的物理量；2.角速度等于半徑轉(zhuǎn)過的角度和所用時間t的比值；(= )t第 - 2 - 頁3.角速度的單位是rad/s.結(jié)合數(shù)學(xué)知識，交流討論角速度的單位.說明：對某一確定的勻速圓周運(yùn)動而言，角速度是恒定的.4.周期、頻率和轉(zhuǎn)速學(xué)生閱讀教材并思考以下幾個問題：做圓周運(yùn)動的質(zhì)點運(yùn)動一周所用的時間叫周期；周期的倒數(shù)（單位時間內(nèi)質(zhì)點完成周期性運(yùn)動的次數(shù)）叫頻率；每秒鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速.注明：下列情況下，同一輪上各點的角速度相同.三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系分析：一物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，問：rTT內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為2r.由此可知它的線速度為2.T2.一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為2，物體的角速度

7、為 .T通過思考總結(jié)得到：2 rv Tv=rT 討論v=r(1）當(dāng)v一定時，及r(2）當(dāng)及r(3）當(dāng)r及思考：物體做勻速圓周運(yùn)動時，v、T是否改變？(、T不變，v大小不變、方向改變)例2 O上有兩個半徑分別為R和r上的輪半徑為R=2r，212r= ，設(shè)皮帶不打滑.R3圖5-5-5問:=? :=? v:v=? v:v=?BABBCAAC解答：因為同軸，故:=11BA因B及C用皮帶傳動，所以 v:v=11 v=R v=rBBCBCC課堂訓(xùn)練1.一汽車發(fā)動機(jī)的曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2 400周，求：（1）曲軸轉(zhuǎn)動的周期及角速度；（2）距轉(zhuǎn)軸r=0.2 m點的線速度.24001周，周期 T=s;而每轉(zhuǎn)一周為 2

8、 rad，因此曲軸轉(zhuǎn)動的角速度6040=1/40rad/s=251 rad/s.（2）已知r=0.2 m，因此這一點的線速度v=r =2510.2 m/s=50.2 m/s.第 - 3 - 頁以上可知勻速轉(zhuǎn)動物體的角速度及周期之間的關(guān)系是= .TAB兩點的線速度的大小之比vv=_；NM角速度之比=_；周期之比TT=_.MMNN3答案： 1 11 11課堂小結(jié)轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系.勻速圓周運(yùn)動的實質(zhì)是勻速率圓周運(yùn)動，它是一種變速運(yùn)動.描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量：s線速度：v=t角速度：=t1周期及頻率：f=Tr相互關(guān)系：v=布置作業(yè)=v=rTT教材“問題及練習(xí)”1

9、、2、5.板書設(shè)計5.圓周運(yùn)動一、描述勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)物理量1.線速度（1）定義：做圓周運(yùn)動的物體通過的弧長及所用時間的比值s（2）公式：v= (s為弧長,非位移)t（3）物理意義2.角速度（1）定義：做圓周運(yùn)動的物體的半徑掃過的角度及所用時間的比值（2）公式：=t（）單位：rad/s（）物理意義3.轉(zhuǎn)速和周期二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系v=r =T活動及探究主題：測量調(diào)級電風(fēng)扇葉片的角速度和線速度.過程：小組合作，調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的調(diào)速開關(guān)，分別測定電風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動的角速度和線速度.首先制定測量方案，包括選取的工具、測量的步驟及測量數(shù)據(jù)、注意事項等；小組討論方案的可行性；實驗進(jìn)行，得出數(shù)據(jù)，合作討論交流；寫出報告.第 - 4 - 頁TT位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的線速度v=R=467 m/s1位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度v=Rcos