6.1圆周运动 学习任务单

《圆周运动》学习任务单
【学习目标】
1.通过生活中圆周运动实例的列举和自主学习展示交流活动，认识生活中的圆周运动，会将实际生活情境中的复杂事物抽象成具体简洁的物理模型。
2.通过对具体实例分析，能从不同角度描述圆周运动转动快慢。通过线速度的定义式的得出，体会类比法与极限法在物理学习过程中的运用。
3.通过阅读教材知道什么是匀速圆周运动，标出圆周运动不同点的线速度方向，总结出匀速圆周运动的性质。
4.通过具体问题的解决，推导线速度与角速度、周期与转速之间的关系，交流与展示，加深对各个物理量之间的联系的理解。能应用其解决实际问题。
【重点难点】
教学重点：理解线速度、角速度的物理意义，推导二者之间的关系。
教学难点：角速度的引入
【学习过程】
一、问题情境：
我们知道平抛运动是速度大小和方向都变化的运动，我们观察自行车轮后轮架起，转动踏板，观察车轮的运动，二者有何区别
二、自主学习：（8分钟）
1.什么是圆周运动？打开教材看看和你的想答案一样吗？是否遗漏了什么？
请列举你身边的圆周运动（至少三项），再根据事物的特点将其简单地画出来。（要求简单、美观）（5分钟）
例如：将自行车后轮架起，转动踏板，观察齿轮和后轮的运动情况。
2.什么是匀速圆周运动，在圆周上选取不同的几个点标出小球在该点的速度方向，匀速圆周运动是什么性质的运动？（3分钟）
三、课中学习：
1.视频中两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？写成你的方案（6分钟）
重点突破：
①线速度的公式推导：弧长与位移大小的近似相等
②通过雨伞上水珠飞离方向和视频中砂轮火星的运动方向猜想线速度方向？在初中数学里我们已经知道圆的切线。对于其他的曲线，切线指的是什么？
③A、B的线速度不同，而它们的运动应该有共同之处. 能否找到一个物理量体现A、B做圆周运动的相同点
2.线速度和角速度它们之间存在存在联系吗？（8分钟）
如果设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为Δt，弧长AB的长度为Δs。弧长对应的圆心角为Δθ,推导二者之间的关系。你还有没有更简洁的方法来证明二者间的关系？（提示：将物体转一周的时间取为T）
3.选择电扇开关的不同档位。叶片转动时的周期和转速有什么关系？你的猜想是什么？能证明吗？
4. 合作探究：（8分钟）
（1）转动自行车脚踏板，自行车大、小齿轮上边缘点的线速度大小？大、小齿轮转动快慢是什么关系？下面的两组齿轮的运动情况与其有什么相似之处？你有什么样的结论？
（2）请在同一个齿轮上取半径不同的点，比较其线速度与角度的关系又是怎么样？
【达标检测】（20分钟）
一、基础类作业
1.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是角速度不变的运动
C.匀速圆周运动是线速度不变的运动
D.匀速圆周运动是加速度不变的运动
2.做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
（1）线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小
3.(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是
A.因为v＝ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比
B.因为ω＝ v/r ，所以角速度ω与轨道半径r成反比
C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比
D.因为ω＝ 2π/T ，所以角速度ω与周期T成反比
二、综合楼作业
4.地球可以看做一个半径为6.4×103km的球体，北京的纬度约为40o。位于赤道和位于北京的两个物体，随着地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大？线速度各是多大？
5.汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30cm，当该型号的汽车在高速公路上行驶时，驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上，可估算出该车轮的转速约为多少？
三、拓展提升类
6.如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，在其正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，不计空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，且落点为B，B为圆盘边缘上的点，求小球的初速度v的大小及圆盘转动的角速度ω.