主备人: 张受能 参备人:宋健、余永旺、安云峰、陈昌勇、刘立军、施进、曾建军、熊义
地点:物理教研组办公室 2014 年04月 22日
课题:§5.4 圆周运动(2课时)
【三维目标】
知识与技能:知道线速度的概念,知道它就是 ( http: / / www.21cnjy.com )物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算;理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω;理解匀速圆周运动是变速运动。
过程与方法:运用极限法理解线速度的瞬时性, ( http: / / www.21cnjy.com )掌握如何运用圆周运动的特点去分析有关问题;体会有了线速度之后,为什么还要引入叫速度,运用数学知识推导角速度的单位。
情感态度与价值观:通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点;体会应用知识的乐趣。
【教学重难点】
重点:线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。
难点:理解线速度、角速度的物理意义。
【教学过程】
(一)引入新课
上节课我们学习了抛体运动的规律,生活中我们经常钟表,钟表一般在表面上有三根指针,仔细观察时针、分针、秒针的运动,他们有什么规律?
这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动―圆周运动。
进行新课
圆周运动:运动轨迹是圆周的运动。
1.线速度
教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?
给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容;尝试自己归纳知识点;交流讨论,查缺补漏。
师生互动: 线速度
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.
(2)定义:质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。(比值定义法)
(3)大小:v =。单位:m/s(s是弧长,非位移)
(4)当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长Δl就等于物体在t时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度了。
(5)方向:在圆周各点的切线上
(6)匀速圆周运动:物体沿圆周运动,并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。
(7)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。
[结论]匀速圆周运动是一种变速运动。
2.角速度
教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法?
给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容;尝试自己归纳知识点;,交流讨论,查缺补漏。
师生互动:角速度
(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。
(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度。
(3)定义式:ω=
问:什么叫转速? 什么叫周期?
转速:单位时间内转过的圈数。符号:n单位:转/秒
周期:转过一周所用的时间。符号:T单位:s
3.角速度的单位
教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢?
阅读提纲:1)怎样度量圆心角的大小?弧度这 ( http: / / www.21cnjy.com )个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?2)国际单位制中,角速度的单位是什么?3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容,完成对角速度单位的学习。
师生互动:知识点并点评、总结
(1)圆心角θ的大小可以用 ( http: / / www.21cnjy.com )弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带到算式中。
(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢 ( http: / / www.21cnjy.com )量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位是什么?
学生活动:阅读教材,掌握转速和周期的概念。
4.线速度跟角速度的关系
教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?
引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式。
(三)课堂练习
1.关于圆周运动下列说法正确的是( )
A.相等的时间内通过的弧长相等 B.相等的时间内通过的位移相等
C.是线速度不变的运动 D.是线速度大小不变的运动
解析:匀速圆周运动的线速度时矢量,其大小不变,方向时刻改变,其大小不变是指单位时间内通过的弧长相等,但通过的位移不等。
2.如图所示皮带转动轮,大轮直径是 ( http: / / www.21cnjy.com )小轮直径的2倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑,则A、B两点的角速度之比ωA:ωB= 1:2 。
解析:由
(四)课堂总结
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方?
【板书设计】
5.4圆周运动
1.线速度
(1)定义:做圆周运动的物体通过的弧长与所有时间的比值
(2)公式:
(3)单位:m/s
(4)匀速圆周运动:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫匀速圆周运动,匀速的含义是指“速率不变”。
2.角速度
(1)定义:做圆周运动的物体的半径扫描过的角度与时间的比值
(2)公式:ω=
(3)单位:rad/s
(4)匀速圆周运动是角速度不变的运动
3.线速度与角速度的关系