课题 5.4 圆周运动（1） 课型 新授课 教学

目标 一、知识与技能

　　1．知道什么是匀速圆周运动．

　　2．理解什么是线速度、角速度和周期．

　　3．理解线速度、角速度和周期之间的关系．

二、过程与方法

　　学会根据匀速圆周运动的有关公式分析和解决问题，进一步理解物理概念的学习方法．

三、情感态度与价值观

　　通过描述匀速圆周运动快慢的物理量的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究，同时它们之间既有区别，又有联系，要学会全面地认识问题的方法。 重点

难点 教学重点：1．什么是匀速圆周运动；2．描述匀速圆周运动的物理量以及各物理量之间的联系．

教学难点：理解描述匀速圆周运动快慢的各个物理量之间的联系 教具

准备 多媒体 课时

安排 1 教学过程与教学内容 教学方法、教学手段与学法、学情 【新课引入】

1．实例观察

［录像剪辑］地球和各个行星绕太阳的运动．

　　　　　　转动的电唱机上每一点的运动．

　　　　　　电风扇转动时各点的运动．

2．归纳导入

［学生观察］这几个运动的共同点是其轨迹是圆周．

【新课教学】

一、匀速圆周运动

1．圆周运动：物体的轨迹是圆周的运动

①变速圆周运动实例

②匀速圆周运动实例

［思考］圆周运动包括匀速圆周运动和变速圆周运动，二者如何区分呢？

［学生活动设计］①再次观察两运动

　　　　　　　　②提示观察重点后再观察

观察重点：相等时间内通过的弧长关系．

［学生归纳］①变速圆周运动：相等时间内通过的弧长不等．

　　　　　　②匀速圆周运动：相等时间内通过的弧长相等．

2．匀速圆周运动：做圆周运动的物体，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动．

［说明］(1)匀速圆周运动是最简单的圆周运动，类似于匀速直线运动是最简单的直线运动．

(2)其轨迹是圆周，是曲线，所以说是曲线运动．

［多媒体展示］

　　一个电风扇选用不同的档位时，叶片转动快慢不同，但都是匀速圆周运动．

［设疑］那如何来描述匀速圆周运动的快慢呢？

二、描述匀速圆周运动快慢的物理量

［投影］阅读提纲

(1)线速度的物理意义

(2)线速度的定义

(3)线速度的定义式

(4)线速度的方向

(5)匀速圆周运动的"匀速"同"匀速直线运动"的"匀速"一样吗？

［师生互动］投影知识点并点评

1．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和所用时间t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)方向：在圆周各点的切线上

(5)"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"中的"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

[多媒体展示］模拟唱片运动．在其上放一物体随唱片做匀速圆周运动．特写其与圆心的连线及其扫过的面积．

[学生活动设计］①仔细观察各种情况，注意特写．

　　　　　　　 ②尝试自己归纳知识点．

(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的角度跟所用时间t的比值，就是质点运动的角速度．

(3)定义式：ω＝，单位：rad/s．

3．周期和频率

[学生活动］阅读课本相关内容

(1)周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间．单位：秒(s)符号T．

(2)频率：物体在1 s内(单位时间)完成匀速圆周运动的圈数．单位：赫兹(Hz)或s-1，符号f．

(3)二者关系：互为倒数即T·f＝1

(4)物理意义：都是描述物体做圆周运动快慢的．

(5)转速：单位时间内转过的圈数

　　　　同频率，符号n，单位：转/秒(r/s)

[点拨应用］一个质点绕半径为r的圆周匀速运动，它的周期为T，试求质点的线速度v和角速度ω．

[结论］投影同学的解题结果．

　　v＝　ω＝

三、线速度、角速度、周期的关系

1．线速度和角速度的关系

［学生推导］

［补充推导］

［讨论］v＝r的讨论

［学生活动设计］

［投影展示成果］

(1)r 一定时，v与成正比．

(2)v一定时，与r成反比．

(3)一定时，v与r成正比．

［课件模拟］

　　如下图靠皮带传送的两轮不打滑时，轮边缘上的点的线速度相等，因为在相等时间内边缘上各点走过的弧长相等．

　　共轴转动的A、C两点与圆心的连线在相等时间内转过相同的角度，所以它们的角速度一样．

［课件模拟］

　　如下图观察并分析A、B两点的线速度及A、C两点的角速度的关系．

2．v＝2πr/T＝2πr·f　ω＝2π/T＝2π·f

［强化训练］

如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动中皮带不打滑，则(　D )

　　　A．a点与b点的线速度大小相等

　　B．a点与b点的角速度大小相等

　　C．a点与c点的线速度大小相等

　　D．a点与d点的角速度大小相等

［题后总结］这类问题的解题关键在于确定各个点是线速度相等还是角速度相等．要都看不出来则借助中间量推导．

【课堂小结】

［例题分析］地球半径R＝6400 km，站在赤道上的人和站在北纬60°的人随地球转动的角速度多大？它们的线速度多大？

解：ωA＝ωB＝7.2×10-5 rad/s

　 　vA＝460.8 m/s 　vB＝230.4 m/s

【布置作业】1．复习本节知识点

　　　 2．课后作业

　　　 3．预习下节内容

　　　　　　4．思考题

学生概括，教师总结

给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习

(1)结合阅读提纲阅读课本内容

　　　　　　　　(2)尝试自己归纳知识点

(3)交流讨论，查缺补漏

教师提示，学生归纳

类比归纳知识点

师生互动，查缺补漏

A层次：独立思考求解．

B、C层次：尽可能独自结合定义求解．

齿轮传动时，接触点处速度大小、方向都相同，因此轮缘上各个点线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等