資源簡介

教學設計
課程基本信息
課題 圓周運動
教學目標
1、認識圓周運動、勻速圓周運動的特點，了解描述圓周運動快慢的基本思路，了解轉速和周期的意義。 2、理解線速度的物理意義，知道勻速圓周運動中線速度的方向。 3、理解角速度的物理意義，掌握線速度和角速度的關系。 4、能在具體的情境中確定線速度和角速度。
教學內容
教學重點： 掌握線速度、角速度、周期、轉速及頻率的定義。 教學難點： 1、線速度、角速度、周期、轉速及頻率之間關系的推導及各物理量的物理意義。 2、勻速圓周運動是變速曲線運動的理解。
教學過程
【導入新課】 演示實驗：展示摩天輪和鐘表動圖，學生觀察。 教師提問：摩天輪上的游客、指針的尖端，它們的運動有什么共同點？ 教師引導：我們把這類運動軌跡為圓周或一段圓弧的機械運動稱為圓周運動。 日常生活中，電風扇工作時葉片上的點、田徑場彎道上賽跑的運動員等，都在做圓周運動。在一些科學研究當中，大到地球繞太陽的運動，小到電子圍繞中心原子核的運動，也常用到圓周運動的規律來討論。 在本章的學習中，我們將探索圓周運動所遵循的規律，以及這些規律在日常生活和科學技術中的應用。 教師提問：圓周運動有什么特點？ 教師引導：圓周運動的特點：1、軌跡是圓（圓弧）；2、繞一個點（圓心）轉動；3、周期性的運動。 和拋體運動一樣，圓周運動也是一種常見的曲線運動。它的運動方向時刻改變，所以圓周運動是變速運動。研究物體的運動時，我們往往會提到物體的運動快慢。對于做直線運動的物體，我們用單位時間內的位移來描述物體的運動快慢.。 教師提問：對于圓周運動又如何描述它們的運動快慢呢 【新課講授】 一、線速度 質點做圓周運動，可用弧長 s與時間 t 的比值表示物體運到的快慢。 線速度：做圓周運動的物體通過的弧長與所用時間的比值。 單位：m/s 方向：沿圓周切線方向。 物理意義：描述物體沿圓周運到的快慢。 提出問題：①描述圓周運動，需要的是平均速度還是瞬時速度？ ②定義式中得到的是什么速度？ 分析總結：線速度是平均線速度，當時間趨于零時，弧長和弦長相等，線速度即是物體的瞬時線速度 說明：物體做圓周運動，并且線速度大小處處相等，這種運動叫勻速圓周運動。勻速圓周運動，線速度變化嗎？ 分析總結：勻速圓周運動的物體的線速度方向時刻變化，速度發生變化，勻速圓周運動是變速運動，“勻速”指速率不變。 二、角速度 圓周運動的第二個特點是繞一個點（圓心）轉動，所以我們也可以比較質點在相同時間轉過的角度來描述質點做圓周運動的快慢。 歸納總結： 角速度：質點所在的半徑轉過的角度 θ和所用時間Δt的比值。 需要注意的是公式中的 θ的單位不是我們所熟悉的單位度，而是弧度。圓心角 θ的大小可以用弧長和半徑的比值來描述，這個比值是沒有單位的，為了描述問題的方便，我們給這個比值一個單位，這就是弧度。 單位：rad/s s-1 物理意義：描述物體繞圓心轉動的快慢。 三、周期、轉速、頻率 物體做圓周運動時，每隔一段時間就要重復一次原來的運動，我們把這樣的運動稱為周期性運動。 教師提問：如何定量的描述這種特性？ 師生互動,共同總結： 1、周期：做勻速圓周運動的物體，運動一周所用的時間，用T表示，單位是秒（s）。 2、轉速：做勻速圓周運動的物體，物體轉動的（圈數）與所用（時間）之比，用n表示，單位為轉每秒（r/s）或轉每分（r/min） 。 3、頻率：做勻速圓周運動的物體，在1s內完成圓周運動周數，用f表示。 當轉速的單位取r/s時，轉速的數值與頻率相同等于周期分之一。 四、各物理量間的關系 一物體做半徑為r的勻速圓周運動，它在一個周期T內轉過的弧長為多少？由此可知它的線速度為多少？它在一個周期T內轉過的角度為多少？物體的角速度為多少？ 五、課堂檢測 例1、分析圖中，輪帶邊緣處的A、B兩點的線速度有什么關系？角速度有什么關系？ 例2、分析圖中，輪上A、B兩點的線速度有什么關系？角速度有什么關系？ 師生互動,共同總結如下: 皮帶傳動裝置中，在皮帶連接處，線速度大小相等，角速度大小的關系為 同軸轉動過程中，角速度、周期、轉速相同，線速度大小的關系為 師：以上兩個結論是我們在今后的學習中經常用到的，請同學們要引起重視。 例3、已知地球半徑為6400km，則：地球赤道上的物體隨地球自轉的角速度是多少？線速度是多少？ 解：赤道上的物體隨地球自轉，做勻速圓周運動，其周期等于地球的自轉周期，T=24h 六、課堂小結 請學生概括總結本節課學習的內容： 1、描述圓周運動快慢的物理量：線速度、角速度、周期和轉速。 2、勻速圓周運動的概念及其特點。 3、線速度與角速度的關系:v=ωr 七、板書設計 6.1 圓周運動 1、圓周運動： 在物理學中，把質點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動。 2、線速度 勻速圓周運動任意相等時間內通過的圓弧長度相等。 3、角速度 單位：rad/s；勻速圓周運動是角速度不變的運動。 4、周期、轉速和頻率 周期越小，轉速越大，頻率越大，物體的角速度越大。 勻速圓周運動的角速度、周期、轉速、頻率保持不變。 5、描述圓周運動各物理量間的關系 八、布置作業 完成課本第26頁“練習與應用”中的題目和課后作業練習。

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