高中物理-4 圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE5PAGE1圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)第四節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期等概念，會(huì)對(duì)它們進(jìn)行定量計(jì)算．2.知道線速度、角速度、周期之間的關(guān)系．3.理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)．[學(xué)生用書P19]一、線速度(閱讀教材P16～P17)1．定義：物體做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值．2．定義式：v＝eq\f(Δs,Δt).3．矢標(biāo)性：線速度是矢量，其方向和半徑垂直，和圓弧相切．4．物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量．5．勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：線速度的大小處處相等的圓周運(yùn)動(dòng)．(2)性質(zhì)：線速度的方向是時(shí)刻變化的，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)．拓展延伸?———————————————————(解疑難)對(duì)線速度的理解如果時(shí)間Δt較長(zhǎng)，則線速度的大小實(shí)際上等同于以前學(xué)過的“平均速率”，因此理解線速度時(shí)必須強(qiáng)調(diào)Δt表示很短的時(shí)間，此時(shí)線速度等同于以前學(xué)過的“瞬時(shí)速度”，因此理解線速度時(shí)只需理解為物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度即可．1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率不變C．任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移相等D．任意相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等提示：選ABD.由線速度的定義知，速度的大小不變，也就是速率不變，但速度方向時(shí)刻改變，選項(xiàng)A、B正確．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)即路程相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．二、角速度及單位(閱讀教材P17～P18)1．定義：物體與圓心的連線掃過的角度與所用時(shí)間的比值．2．定義式：ω＝eq\f(Δθ,Δt).3．單位：弧度每秒，符號(hào)是rad/s或rad·s－1.4．物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量．5．轉(zhuǎn)速和周期(1)轉(zhuǎn)速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，常用n表示，單位為轉(zhuǎn)每秒(r/s)或轉(zhuǎn)每分(r/min)．(2)周期：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間，用T表示，國際制單位為秒(s)．拓展延伸?———————————————————(解疑難)1．方向：角速度是矢量，其方向在中學(xué)階段不做討論．2．對(duì)角速度的理解線速度和角速度都是描述做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量，線速度側(cè)重于物體通過弧長(zhǎng)的快慢程度；而角速度側(cè)重于物體轉(zhuǎn)過角度的快慢程度．它們都有一定的局限性．例如，地球圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度約是3×104m/s，這個(gè)數(shù)值是較大的，但它的角速度卻很小，其值為2×10－7rad/s.事實(shí)上是因?yàn)榈厍蚶@太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑很大，所以線速度較大，但由于一年才轉(zhuǎn)一周，角速度卻很小．因此為了全面準(zhǔn)確地描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)必須用線速度和角速度．3．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度大小、方向均不變的圓周運(yùn)動(dòng).2.若鐘表的指針都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，秒針和分針的角速度之比是多少？提示：轉(zhuǎn)動(dòng)一周，掃過的角度為Δθ＝2π，秒針用時(shí)Δt＝60秒，分針用時(shí)3600秒，秒針角速度為：ω秒＝eq\f(2π,60)，分針角速度為：ω分＝eq\f(2π,3600)，則eq\f(ω秒,ω分)＝eq\f(3600,60)＝eq\f(60,1).三、線速度與角速度的關(guān)系(閱讀教材P18)1．兩者關(guān)系：在圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度的大小等于角速度大小與半徑的乘積．2．關(guān)系式：v＝ωr.拓展延伸?———————————————————(解疑難)對(duì)v、ω、r三者關(guān)系的理解1．當(dāng)半徑r相同時(shí)，線速度v與角速度ω成正比．2．當(dāng)角速度ω一定時(shí)，線速度v與半徑r成正比．3．當(dāng)線速度一定時(shí)，角速度ω與半徑r成反比．3.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，判斷下列說法的正誤：(1)因?yàn)関＝ωr，所以線速度v與軌道半徑r成正比．()(2)因?yàn)棣兀絜q\f(v,r)，所以角速度ω與軌道半徑r成反比．()(3)因?yàn)関＝ωr，所以線速度v與角速度ω成正比．()(4)因?yàn)閞＝eq\f(v,ω)，所以軌道半徑與線速度成正比，與角速度成反比．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)×對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解[學(xué)生用書P20]1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)線速度大小是恒定的．(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在單位時(shí)間里所通過的弧長(zhǎng)相等，轉(zhuǎn)過的角度也相等．(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速與周期也保持不變．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)相等，每轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間也相等．2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中“勻速”的含義勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)，雖然勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，但線速度的方向時(shí)刻在發(fā)生變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速率不變的運(yùn)動(dòng)，而不是速度不變的運(yùn)動(dòng)．故“勻速”的含義是線速度的大小不變，角速度不變．——————————(自選例題，啟迪思維)下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是()A．是線速度不變的運(yùn)動(dòng)B．是角速度不變的運(yùn)動(dòng)C．是角速度不斷變化的運(yùn)動(dòng)D．是相對(duì)圓心位移不變的運(yùn)動(dòng)[解析]勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度保持不變，線速度大小保持不變，方向時(shí)刻變化，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；相對(duì)圓心的位移大小不變，方向時(shí)刻變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．[答案]B質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()①在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)的位移都相等②在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)通過的弧長(zhǎng)都相等③在任何相等的時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度都相同④在任何相等的時(shí)間里，連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等A．①② B．③④C．①③ D．②④[解析]勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，故在相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)相等，但位移方向不同，故①錯(cuò)，②正確．因?yàn)榻撬俣仁遣蛔兊?，故④正確．平均速度是位移與時(shí)間的比值，所以③錯(cuò)．本題選D.[答案]D圓周運(yùn)動(dòng)中各物理量之間的關(guān)系[學(xué)生用書P21]——————————(自選例題，啟迪思維)(2015·聊城高一檢測(cè))質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．線速度越大，其轉(zhuǎn)速一定越大B．角速度大時(shí)，其轉(zhuǎn)速一定大C．線速度一定時(shí)，半徑越大，則周期越長(zhǎng)D．無論半徑大小如何，角速度越大，則質(zhì)點(diǎn)的周期一定越長(zhǎng)[思路點(diǎn)撥]解決這類題目的方法是：確定哪個(gè)量不變，尋找各物理量之間的聯(lián)系，靈活選取公式進(jìn)行分析．[解析]勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(2πrn,1)＝2πrn，則n＝eq\f(v,2πr)，故線速度越大，其轉(zhuǎn)速不一定越大，因?yàn)檫€與r有關(guān)，A錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(2πn,1)＝2πn，則n＝eq\f(ω,2π)，所以角速度大時(shí)，其轉(zhuǎn)速一定大，B正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2πr,v)，則線速度一定時(shí)，半徑越大，則周期越長(zhǎng)，C正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2π,ω)，與半徑無關(guān)，且角速度越大，則質(zhì)點(diǎn)的周期一定越短，D錯(cuò)誤．[答案]BC甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1∶2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1∶2，在相等時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過60°，乙轉(zhuǎn)過45°，則它們的線速度之比為()A．1∶4 B．2∶3C．4∶9 D．9∶16[解析]由題意知，甲、乙兩物體的角速度之比ω1∶ω2＝60°∶45°＝4∶3，故兩物體的線速度之比v1∶v2＝ω1r∶ω22r＝2∶3.選項(xiàng)B正確．[答案]B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)100m，試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)線速度的大??；(2)角速度的大小；(3)周期的大小．[解析](1)依據(jù)線速度的定義式v＝eq\f(s,t)可得v＝eq\f(s,t)＝eq\f(100,10)m/s＝10m/s.(2)依據(jù)v＝ωr可得ω＝eq\f(v,r)＝eq\f(10,20)rad/s＝0.5rad/s.(3)由ω＝eq\f(2π,T)可知T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,0.5)s＝4πs.[答案](1)10m/s(2)0.5rad/s(3)4πs[感悟提升](1)解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，可以把ω、T、f、n視為等價(jià)物理量，即知其一，便知其他三個(gè)物理量．(2)若比較物體沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢看線速度，若比較物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢看周期、角速度、轉(zhuǎn)速或頻率．三種傳動(dòng)裝置及其特點(diǎn)[學(xué)生用書P21]同軸轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)裝置A、B兩點(diǎn)在同軸的一個(gè)圓盤上兩個(gè)輪子用皮帶連接，A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)兩個(gè)齒輪輪齒嚙合，A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)特點(diǎn)角速度、周期相同線速度相同線速度相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同相同相反規(guī)律線速度與半徑成正比：eq\f(vA,vB)＝eq\f(r,R)角速度與半徑成反比：eq\f(ωA,ωB)＝eq\f(r,R).周期與半徑成正比：eq\f(TA,TB)＝eq\f(R,r)角速度與半徑成反比：eq\f(ωA,ωB)＝eq\f(r2,r1).周期與半徑成正比：eq\f(TA,TB)＝eq\f(r1,r2)——————————(自選例題，啟迪思維)如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系為rA＝rC＝2rB.若皮帶不打滑，求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比．[思路點(diǎn)撥](1)A、B兩輪之間屬于皮帶傳動(dòng)，a、b兩點(diǎn)線速度大小相等．(2)B、C兩輪之間屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，b、c兩點(diǎn)角速度相等．(3)v、ω的關(guān)系式：v＝ωr.[解析]A、B兩輪通過皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，A、B兩輪邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等，即va＝vb，故va∶vb＝1∶1B、C兩個(gè)輪子固定在一起，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它們上面的任何一點(diǎn)具有相同的角速度，即ωb∶ωc＝1∶1因?yàn)棣兀絜q\f(v,r)，va＝vb，rA＝2rB所以ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2又因?yàn)関＝rω，ωb＝ωc，rC＝2rB所以vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2綜上可知：ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2va∶vb∶vc＝1∶1∶2.[答案]1∶2∶21∶1∶2如圖所示為一種齒輪傳動(dòng)裝置，忽略齒輪嚙合部分的厚度，甲、乙兩個(gè)輪子的半徑之比為1∶3，則在傳動(dòng)的過程中()A．甲、乙兩輪的角速度之比為3∶1B．甲、乙兩輪的周期之比為3∶1C．甲、乙兩輪邊緣處的線速度之比為3∶1D．甲、乙兩輪邊緣上的點(diǎn)相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)之比為1∶1[解析]這種齒輪傳動(dòng)，與不打滑的皮帶傳動(dòng)規(guī)律相同，即兩輪邊緣的線速度相等，故C錯(cuò)誤；根據(jù)線速度的定義v＝eq\f(Δs,Δt)可知，弧長(zhǎng)Δs＝vΔt，故D正確；根據(jù)v＝ωr可知ω＝eq\f(v,r)，又甲、乙兩個(gè)輪子的半徑之比r1∶r2＝1∶3，故甲、乙兩輪的角速度之比ω1∶ω2＝r2∶r1＝3∶1，故A正確；周期T＝eq\f(2π,ω)，所以甲、乙兩輪的周期之比T1∶T2＝ω2∶ω1＝1∶3，故B錯(cuò)誤．[答案]AD(2015·成都外國語學(xué)校高一月考)如圖所示的裝置中，已知大齒輪的半徑是小齒輪半徑的3倍，A點(diǎn)和B點(diǎn)分別在兩輪邊緣，C點(diǎn)離大輪軸距離等于小輪半徑．若不打滑，則它們的線速度之比vA∶vB∶vC為()A．1∶3∶3 B．1∶3∶1C．3∶3∶1 D．3∶1∶3[解析]A、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，由v＝ωr可知，vA∶vC＝3∶1；A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，即vA∶vB＝1∶1；則vA∶vB∶vC＝3∶3∶1.[答案]C[規(guī)律總結(jié)]在處理傳動(dòng)裝置中各物理量間的關(guān)系時(shí)，首先確定相等的量(線速度或角速度)，再由各物理量間的關(guān)系式確定其他各量間的關(guān)系．[學(xué)生用書P22]典型問題——圓周運(yùn)動(dòng)的周期性引起的多解問題做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過周期的整數(shù)倍時(shí)間，其位置不變．由于周期性的存在，易引起運(yùn)動(dòng)中的時(shí)間、速度等存在多解性問題．[范例]如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A從某一時(shí)刻開始在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)與圓心等高，與此同時(shí)位于圓心的質(zhì)點(diǎn)B自由下落．已知圓周半徑為R，求質(zhì)點(diǎn)A的角速度ω滿足什么條件時(shí)，才能使A、B相遇．[解析]要使質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B相遇，則它們從開始運(yùn)動(dòng)到相遇經(jīng)歷的時(shí)間應(yīng)相等，即tA＝tB，考慮到圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，質(zhì)點(diǎn)A從開始運(yùn)動(dòng)到相遇經(jīng)歷的時(shí)間為tA＝eq\f(3,4)T＋nT(n＝0,1,2,3，…)對(duì)于質(zhì)點(diǎn)B，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律R＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,B)得tB＝eq\r(\f(2R,g))由圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式有T＝eq\f(2π,ω)解上述方程得ω＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))πeq\r(\f(2g,R))(n＝0,1,2,3，…)[答案]ω＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))πeq\r(\f(2g,R))(n＝0,1,2,3，…)[名師點(diǎn)評(píng)](1)把圓周運(yùn)動(dòng)與其他形式的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來的“橋梁”通常是時(shí)間，因此找出兩種運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是解決這類問題的關(guān)鍵．(2)注意圓周運(yùn)動(dòng)的周期性造成的多解．分析問題時(shí)可表示出一個(gè)周期內(nèi)的情況，再根據(jù)周期性，在轉(zhuǎn)過的角度θ上再加上2nπ，n的取值應(yīng)視情況而定．學(xué)情分析：

學(xué)生已經(jīng)在前面學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)，初步了解了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)，有一定的知識(shí)基礎(chǔ)。圓周運(yùn)動(dòng)是生活中常見的運(yùn)動(dòng)，很普遍，學(xué)生有學(xué)習(xí)的興趣。反過來，圓周運(yùn)動(dòng)又是特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，而常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng)更是特殊中的典范，學(xué)生會(huì)感覺有必要認(rèn)真學(xué)習(xí)其規(guī)律，才能為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，也為以后探索、研究和控制生活中的這些運(yùn)動(dòng)做好準(zhǔn)備。所以學(xué)生會(huì)有較高的學(xué)習(xí)熱情。圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)效果分析根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念，提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，滿足學(xué)生終生發(fā)展的需求，結(jié)合本節(jié)的內(nèi)容，從學(xué)生的認(rèn)知程度出發(fā)，確定教學(xué)目標(biāo)如下：知識(shí)與技能知道物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)叫圓周運(yùn)動(dòng)；B、會(huì)用線速度及角速度描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢；C、掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；D、能夠用線速度和角速度的關(guān)系解決具體問題；E、了解做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的周期和轉(zhuǎn)速概念。過程與方法通過實(shí)例導(dǎo)入，指導(dǎo)學(xué)生觀察物體的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)從實(shí)物運(yùn)動(dòng)過程抽象成物理過程的方法，學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移和類比的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、歸納問題的能力。情感、態(tài)度和價(jià)值觀了解自然界的神秘，并知道是可以去探索和認(rèn)識(shí)的，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。預(yù)定圓軌道圖預(yù)定圓軌道圖151、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析在教材的地位、作用和特點(diǎn)：從前后聯(lián)系來看，有利于鞏固學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，有利于強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用牛頓定律解題。這一節(jié)內(nèi)容起到承上啟下的作用，在萬有引力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)中，有大量的關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的命題，每年高考都有圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)命題。2、學(xué)情分析：在本節(jié)課之前，學(xué)生已有了圓周運(yùn)動(dòng)的初步知識(shí)，學(xué)生一般能較熟練地應(yīng)用牛頓定律解題，這就從理論上進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源分析奠定了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3、本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：通過實(shí)例分析讓學(xué)生自主得出作圓周運(yùn)動(dòng)都需要一個(gè)指向圓心方向的合外力。在教師引導(dǎo)下通過受力分析能找到生活實(shí)例中作圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力來源。（3）通過實(shí)例分析讓學(xué)生知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)。重點(diǎn)難點(diǎn)：向心力來源的實(shí)例分析。情感態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)生在生活實(shí)例分析中感悟理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的觀點(diǎn)。探究并設(shè)計(jì)適合本節(jié)教學(xué)的教法、學(xué)法：1、設(shè)計(jì)教法：情景導(dǎo)學(xué)法：引入新課教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)；目標(biāo)導(dǎo)學(xué)法：讓在學(xué)生在學(xué)前明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)有方向，才能有的放矢，促使學(xué)生積極探索、發(fā)現(xiàn)；（3）實(shí)驗(yàn)演示法：學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)操作、討論分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理其內(nèi)在的本質(zhì)；（4）比較法：通過新舊對(duì)比，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)并獲得新知等。最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則。本節(jié)課采用了演示法和講授法相結(jié)合的啟發(fā)式綜合教學(xué)方法。教師邊演示邊讓學(xué)生分折解題思路，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。2、設(shè)計(jì)學(xué)法：觀察法，歸納法，閱讀法，推理法。教學(xué)生用較簡(jiǎn)單的器材做實(shí)驗(yàn)，以發(fā)揮實(shí)驗(yàn)效益，提高教學(xué)效果的方法。通過設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考?！肚€運(yùn)動(dòng)》評(píng)測(cè)練習(xí)為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸上固定兩個(gè)薄圓盤A、B，A、B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測(cè)得兩彈孔半徑的夾角是30°，如圖所示，則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/s解析：選C.子彈從A盤到B盤，盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度θ＝2πn＋eq\f(π,6)(n＝0,1,2,3，…)，盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn＝2π×eq\f(3600,60)rad/s＝120πrad/s.子彈在A、B間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)θ角所用的時(shí)間，即eq\f(2m,v)＝eq\f(θ,ω)，所以v＝eq\f(2ω,θ)＝eq\f(2×120π,2πn＋\f(π,6))m/s(n＝0,1,2,3，…)，v＝eq\f(1440,12n＋1)m/s(n＝0,1,2,3，…)．n＝0時(shí)，v＝1440m/s；n＝1時(shí)，v≈110.77m/s；n＝2時(shí)，v＝57.6m/s；……[學(xué)生用書P23][隨堂達(dá)標(biāo)]1．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體()A．因相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)相等，所以線速度恒定B．如果物體在0.1s內(nèi)轉(zhuǎn)過30°，則角速度為300rad/sC．若半徑r一定，則線速度與角速度成正比D．若半徑為r，周期為T，則線速度v＝eq\f(2πr,T)解析：選CD.線速度v＝eq\f(s,t)，反映質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢程度，是矢量，大小恒定，方向沿圓弧切線方向，在不斷地改變，故不能說線速度恒定，故A錯(cuò)誤．角速度ω＝eq\f(φ,t)，反映質(zhì)點(diǎn)與圓心的連線轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，國際單位為rad/s，B中應(yīng)為ω＝eq\f(\f(π,6),0.1)rad/s＝eq\f(5π,3)rad/s，故B錯(cuò)誤．線速度與角速度的關(guān)系為v＝ωr，由該式可知，r一定時(shí)，v∝ω；ω一定時(shí)，v∝r，故C正確．物體轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)間為T，由線速度與角速度的定義，在特殊情況下(轉(zhuǎn)一周)線速度與角速度的表達(dá)式分別為v＝eq\f(2πr,T)，ω＝eq\f(2π,T)，故D正確．2．(2015·濟(jì)南高一檢測(cè))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，下面說法中正確的是()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D．角速度大的周期一定小解析：選D.由v＝ωr知ω＝eq\f(v,r)，角速度與線速度、半徑兩個(gè)因素有關(guān)，線速度大的角速度不一定大，A錯(cuò)誤．r＝eq\f(v,ω)，只有當(dāng)線速度一定時(shí)，角速度大的半徑才小，C錯(cuò)誤．由T＝eq\f(2πr,v)知，周期與半徑、線速度兩個(gè)因素有關(guān)，線速度大的周期不一定小，B錯(cuò)誤．而由T＝eq\f(2π,ω)可知，ω越大，T越小，D正確．3．(2015·唐山一中高一檢測(cè))一小球被細(xì)線拴著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為2m，角速度為1rad/s，則()A．小球的線速度為1.5m/sB．小球在3s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為6mC．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為5sD．以上說法都不正確解析：選B.由v＝ωr知線速度大小為2m/s，A錯(cuò)誤；3s內(nèi)路程s＝vt＝6m，B正確；由T＝eq\f(2π,ω)知周期為2πs，C錯(cuò)誤．4．如圖所示，主動(dòng)輪M通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪N做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a是M輪上距軸O1的距離等于M輪半徑一半的點(diǎn)，b、c分別是N輪和M輪輪緣上的點(diǎn)，已知在皮帶不打滑的情況下，N輪的轉(zhuǎn)速是M輪的3倍，則()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度之比為3∶1B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度之比為1∶2C．b、c兩點(diǎn)的周期之比為1∶3D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的線速度之比為1∶2解析：選BCD.因nN＝3nM，即nb＝3nc.ωb＝3ωc，a、c兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以ωa＝ωc，ωb＝3ωa，即ωa∶ωb＝1∶3，A錯(cuò)誤；因vb＝vc，vc＝2va，所以va∶vb＝1∶2，B正確；因Tb＝eq\f(2π,ωb)，Tc＝eq\f(2π,ωc)，所以Tb∶Tc＝1∶3，C正確；因rc＝2ra，所以va∶vc＝1∶2，D正確．5．(選做題)(2014·高考天津卷)半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)．在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示．若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω＝________.解析：由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解．小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向：h＝eq\f(1,2)gt2①在水平方向R＝vt②由①②兩式可得h＝eq\f(gR2,2v2)③小球落在A點(diǎn)的過程中，OA轉(zhuǎn)過的角度θ＝2nπ＝ωt(n＝1,2,3，…)④由②④兩式得：ω＝eq\f(2nπv,R)(n＝1,2,3，…)答案：見解析[課時(shí)作業(yè)]一、選擇題1．(2015·廊坊高一檢測(cè))有一棵大樹將要被伐倒的時(shí)候，有經(jīng)驗(yàn)的伐木工人就會(huì)雙眼緊盯樹梢，根據(jù)樹梢的運(yùn)動(dòng)情形就能判斷大樹正在朝哪個(gè)方向倒下，從而避免被倒下的大樹砸傷．從物理知識(shí)的角度來解釋，以下說法正確的是()A．樹木開始倒下時(shí)，樹梢的角速度最大，易于判斷B．樹木開始倒下時(shí)，樹梢的線速度最大，易于判斷C．樹木開始倒下時(shí)，樹梢的周期較大，易于判斷D．伐木工人的經(jīng)驗(yàn)缺乏科學(xué)依據(jù)解析：選B.樹木開始倒下時(shí)，樹各處的角速度一樣大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．由T＝eq\f(2π,ω)知，樹各處的周期也一樣大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．由v＝ωr知，樹梢的線速度最大，易判斷樹倒下的方向，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．2．甲、乙兩物體分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果它們轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為1∶5，線速度之比為3∶2，則下列說法正確的是()A．甲、乙兩物體的角速度之比是2∶15B．甲、乙兩物體的角速度之比是10∶3C．甲、乙兩物體的周期之比是2∶15D．甲、乙兩物體的周期之比是10∶3解析：選C.由v＝ωr得eq\f(ω1,ω2)＝eq\f(v1,r1)∶eq\f(v2,r2)＝eq\f(v1,v2)·eq\f(r2,r1)＝eq\f(3,2)×eq\f(5,1)＝eq\f(15,2)，A、B錯(cuò)誤，由ω＝eq\f(2π,T)得eq\f(T1,T2)＝eq\f(ω2,ω1)＝eq\f(2,15)，C正確、D錯(cuò)誤．3.(多選)如圖所示為某一皮帶傳動(dòng)裝置．主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2.已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是()A．從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B．從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r1,r2)n D．從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r2,r1)n解析：選BC.因?yàn)槠Р淮蚧?，兩輪緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍芯€方向，則皮帶上的M、N點(diǎn)均沿MN方向運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A錯(cuò)B對(duì)．根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系式：v＝rω，ω＝2πn得n∶n2＝r2∶r1，所以n2＝eq\f(r1,r2)n，C對(duì)D錯(cuò)．4.(多選)如圖所示，一個(gè)環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．P、Q兩點(diǎn)的角速度相同B．P、Q兩點(diǎn)的線速度相同C．P、Q兩點(diǎn)的角速度之比為eq\r(3)∶1D．P、Q兩點(diǎn)的線速度之比為eq\r(3)∶1解析：選AD.同一圓周上各點(diǎn)的周期和角速度都是相同的，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；設(shè)角速度為ω，半徑為r，則P、Q兩點(diǎn)的線速度分別為vP＝ωrsin60°，vQ＝ωrsin30°，得vP∶vQ＝eq\r(3)∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．5．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r3.若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為()A.eq\f(r1ω1,r3)B.eq\f(r3ω1,r1)C.eq\f(r3ω1,r2)D.eq\f(r1ω1,r2)解析：選A.本題屬于摩擦傳動(dòng)，摩擦傳動(dòng)的特點(diǎn)是各個(gè)輪邊緣的線速度大小相等，即v1＝v2＝v3，則有ω1r1＝ω2r2＝ω3r3，可得A選項(xiàng)正確．6.機(jī)械手表(如圖)的分針與秒針從第一次重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為()A.eq\f(59,60)minB．1minC.eq\f(60,59)minD.eq\f(61,60)min解析：選C.先求出分針與秒針的角速度為ω分＝e