勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述教案分享

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述廈大附中 陳慶昴教學(xué)目標(biāo)：一、知識(shí)與技能：1、知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)2、理解什么是線速度、角速度和周期3、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系二、過程與方法：1、能夠用類比等方法學(xué)習(xí)新知識(shí)。2、能夠通過實(shí)驗(yàn)來探究規(guī)律。3、能夠應(yīng)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決有關(guān)問題。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的教學(xué)，使學(xué)生了解對(duì)同一個(gè)問題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究。教學(xué)重點(diǎn)：1、理解線速度、角速度和周期的概念。2、知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)3、線速度、角速度及周期之間的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：可以用不同的物理量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢播

2、放視頻：日常生活中常見的圓周，新勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)快慢不變問題：如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢演示實(shí)驗(yàn)：自行車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度角速度、頻率、轉(zhuǎn)速大小：S為弧長(zhǎng)方向：分組實(shí)驗(yàn)留跡法解釋演示實(shí)驗(yàn)線速度、角速度及周期等之間的關(guān)系課堂練習(xí)課堂小結(jié)n=f=教學(xué)方法：演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、講授、推理歸納法教學(xué)用具：玩具小自行車、自制圓周運(yùn)動(dòng)線速度方向演示器、多媒體教學(xué)流程：教學(xué)過程：一、引入師：前面我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)中一種比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式拋體運(yùn)動(dòng)，而在日常生活中，我們還經(jīng)常見到另一種比較簡(jiǎn)單的曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)。師：什么是圓周運(yùn)動(dòng)呢？生：圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)。師：同學(xué)們能不能舉一些日常生活中常見

3、的圓周運(yùn)動(dòng)？生：如機(jī)械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片、汽車的車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)都是圓周運(yùn)動(dòng)。師：播放生活中常見的圓周運(yùn)動(dòng)的視頻。二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)師：我們剛才舉到的這些例子中，有些圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是比較復(fù)雜的，如過山車的運(yùn)動(dòng)。而我們研究一種運(yùn)動(dòng)，都是先研究其最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式，如在直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí)中，我們只研究了最簡(jiǎn)單的兩種直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，即勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)，我們也先研究其中最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式，那最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是怎樣的？生：最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是運(yùn)動(dòng)快慢不變的圓周運(yùn)動(dòng)。師：我們把這種運(yùn)動(dòng)快慢不變的圓周運(yùn)動(dòng)稱為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。師：勻速圓周運(yùn)動(dòng)與勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別是什

4、么？生：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向不斷變化。1、線速度演示實(shí)驗(yàn)：將自行車倒過來放置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板，觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。BAC生：觀察、思考及討論。給出觀點(diǎn)：1、A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快 2、AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣3、BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣 4、B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快ABC圖（1）師：同學(xué)們得到的這些結(jié)論到底哪些是正確的哪些是錯(cuò)誤的呢？我們應(yīng)該如何確定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？師：我們先回顧一下我們是如何描述直線運(yùn)動(dòng)的快慢。生：用速度這個(gè)物理量，是位移與時(shí)間的比值。師：那速度這個(gè)物理量能不能準(zhǔn)確地描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？生：學(xué)生思考討論。師：提示可以舉一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例：如圖（1）

5、所示 ，一物體從A點(diǎn)出發(fā)，沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t1，第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn)；經(jīng)過時(shí)間t2第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn) 。物體在運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)的快慢是不變的。物體在t1時(shí)間內(nèi)的平均速度；時(shí)間t2內(nèi)的平均速度。因SABSAC t1。而對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體來說，物體運(yùn)動(dòng)的快慢應(yīng)該是不變的，說明用我們以前所學(xué)過的物理量速度是無法準(zhǔn)確描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。ABC乙甲圖（2）師：那么我們應(yīng)該用什么物理量來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？提示能不能用初中所學(xué)過的速率來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。生：學(xué)生談?wù)?。師：我們是如何定義速率的？生：，是路程與時(shí)間的比值。師：物體做圓周運(yùn)動(dòng)的路程就對(duì)應(yīng)于圓上的弧長(zhǎng)。師：兩物體

6、甲和乙同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā)，沿順時(shí)針做快慢不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲比乙運(yùn)動(dòng)得快，經(jīng)過時(shí)間t，甲第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn)，乙第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn)，甲的速率V甲=，乙的速率V乙=。因SACSAB，所以V甲V乙，因此速率可以用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。師：我們把勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長(zhǎng)S與所有時(shí)間t的比值叫做線速度的大小?！竟健?【單位】:米每秒 m/s師：線速度是矢量，不僅有大小，而且有方向。那線速度的方向是怎樣的呢？師：分組實(shí)驗(yàn)。如圖（3）所示，半圓軌道放置在水平桌面上，在水平桌面與半圓周軌道間由下至上疊放白紙、復(fù)寫紙。讓小球在水平面內(nèi)沿半圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)脫離軌道時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，忽略

7、滾動(dòng)摩擦力的影響，可認(rèn)為小球所受合力為0，因此小球接下來以速度VB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡方向即小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的線速度方向。通過留在白紙上的軌跡，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)方向與半徑方向垂直，說明小球在做圓周運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度方向沿圓周B點(diǎn)的切線方向。多次實(shí)驗(yàn)，得到相同的結(jié)論。說明物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的方向總是沿圓周的切線方向。師：我們把這種方法叫做留跡法。在以前的學(xué)生中我們是否也使用過留跡法？生：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照片等。師：拓展任何曲線運(yùn)動(dòng)線速度方向是否都沿軌跡的切線方向？請(qǐng)同學(xué)回去后用同樣的方法進(jìn)行探究。師：學(xué)習(xí)了線速度概念后，請(qǐng)同學(xué)們判斷一下演示實(shí)驗(yàn)中的觀點(diǎn)哪些是正

8、確的。生：觀點(diǎn)1和觀點(diǎn)3是正確的。對(duì)于AB兩點(diǎn)，因轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間相同，但A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)大于B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)，根據(jù)線速度的公式可得SASB，所以VAVB，說明觀點(diǎn)1A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快是正確的。對(duì)于BC兩點(diǎn)，因是用鏈子連在一起的，相同的時(shí)間內(nèi)它們的路程相等，所以在相同時(shí)間里運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)相同，有VB=VC，說明觀點(diǎn)3BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣是正確的。師：但有的同學(xué)認(rèn)為AB兩點(diǎn)是一同轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以它們的運(yùn)動(dòng)快慢應(yīng)該是一樣的，而BC兩點(diǎn)在相等的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度卻不一樣，所以它們的運(yùn)動(dòng)快慢是不一樣的。因此對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)來說，我們還可以從角度的方面來考慮物體運(yùn)動(dòng)的快慢。2、角速度師：為了描述BC兩點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中

9、角度變化快慢的不同，物理學(xué)中引入一個(gè)量來描述它。我們把這個(gè)量叫做“角速度”，用符號(hào)表示?！径x】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角與該段時(shí)間的比值叫做角速度。【公式】 師：那角速度的單位是什么呢？師：應(yīng)該是度每秒，/s師：提到角的單位，大家自然會(huì)想到“度”，然而在國(guó)際單位制中，角的度量使用另一個(gè)單位“弧度”?！締挝弧炕《让棵?rad/s【方向】四指繞著轉(zhuǎn)動(dòng)方向中，拇指指向就是角速度方向。（可對(duì)學(xué)生說高中階段不要求掌握角速度的方向）師：我們學(xué)習(xí)了角速度的概念后，同學(xué)就很容易可以理解演示實(shí)驗(yàn)中的觀點(diǎn)2和觀點(diǎn)4了。AB兩點(diǎn)是一同轉(zhuǎn)動(dòng)的，相同時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度一樣，說明他們的角速度相等，所以它們的運(yùn)動(dòng)快

10、慢應(yīng)該是一樣的。而在相等的時(shí)間內(nèi)B點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度大于C點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度，所以B的角速度大于C的角速度。3、周期：師：前面我們已經(jīng)分析了可以從線速度和角速度兩方面來描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。請(qǐng)大家再思考一下，是否還有其他的物理量也可以描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。生：學(xué)生討論。師：對(duì)于BC兩點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間是不同的，因此我們還可以用物體轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間來描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。師：我們把周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫做周期T。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，周期越短，轉(zhuǎn)動(dòng)越快；周期越長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)越慢。【定義】周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫做周期T?！締挝弧棵?s師：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體轉(zhuǎn)動(dòng)

11、一周所用的時(shí)間越長(zhǎng)，說明物體轉(zhuǎn)動(dòng)越慢，那如果物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)越多，說明物體轉(zhuǎn)動(dòng)得是越快還是越慢呢？生：轉(zhuǎn)動(dòng)得越快。師：因此我們還可以用單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)來描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。師：我們把單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)叫做頻率，用f表示，單位是赫茲（HZ）。頻率越高，轉(zhuǎn)動(dòng)越快；頻率越低，轉(zhuǎn)動(dòng)越慢。師：在生產(chǎn)和生活中，我們又把勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率稱為轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為轉(zhuǎn)每秒（r/s ） 或者轉(zhuǎn)每分（r/min）。師：下面請(qǐng)大家分析一下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，周期、頻率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。生：很容易可以得到：師：下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天所學(xué)的知識(shí)歸納一下演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。生：A點(diǎn)的線速度大

12、于B點(diǎn)的線速度 結(jié)論1：A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快 AB兩點(diǎn)的角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速相等 結(jié)論2：AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣BC兩點(diǎn)的線速度相等 結(jié)論3：BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣C點(diǎn)角速度（周期、頻率、轉(zhuǎn)速）大于B點(diǎn)的 結(jié)論4：C點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快三、線速度、角速度、周期的關(guān)系師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俜治鲆幌伦鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體，線速度、角速度與周期之間的關(guān)系。生：1、線速度與角速度的關(guān)系2、線速度與T的關(guān)系、角速度與T的關(guān)系 3、線速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系、角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 請(qǐng)學(xué)生在黑板上板演師：從以上的學(xué)習(xí)我們知道線速度、角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速都可以用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，說明對(duì)于同一個(gè)問題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究。

13、四、課堂練習(xí)ABCABC例1、分析下面兩個(gè)圖中ABC三點(diǎn)角速度、線速度、周期間的關(guān)系。AB3060例2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A、任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過的路程相等。B、任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過的位移相等C、任意相等時(shí)間內(nèi)物體半徑掃過的弧度相等D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)五、課后思考題、作業(yè)1、地球上北緯30度和北緯60度上各有一點(diǎn)A和B，則它們之間的角速度和線速度大小之比為多少？2、磁帶兩孔轉(zhuǎn)速是否相同？ 3、書本第66頁圖4-5中，砂輪打磨時(shí)飛出的火星是從砂輪飛出的物質(zhì)還是從工件上飛出的物質(zhì)？ 4、書本第66頁圖4-5和圖4-6中，火星和水滴從切線飛出，為什么就可以說明圓周運(yùn)動(dòng)

14、的線速度方向就是沿圓周的切線方向？5、課后作業(yè)：書P70 第3、5題六、課堂小結(jié)物理量大小方向物理意義1 線速度vV=s/t (s弧長(zhǎng)）V=2 r/T沿圓周的切線方向表示質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢2 角速度=/t =2 /T 有表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢3 周期T T=1/f 標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢4 頻率f f=1/T 標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢5 轉(zhuǎn)速nn=f=1/T 標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢板書設(shè)計(jì)：一、 圓周運(yùn)動(dòng)1、 定義：運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)2、 日常生活常見的圓周運(yùn)動(dòng)：如機(jī)械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片、汽車的車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)3、 最簡(jiǎn)單圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)快慢不變與勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別運(yùn)

15、動(dòng)的方向不斷變化二、 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述演示實(shí)驗(yàn)：自行車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)觀點(diǎn)1、A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)2、AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)3、BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)4、B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快1、 線速度（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢（2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng)S與所用時(shí)間t 的比叫做線速度（3）線速度的大?。海?）線速度的方向：沿圓周各點(diǎn)的切線方向分組實(shí)驗(yàn)：探究線速度的方向 留跡法2、 角速度（1） 物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢（2） 定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角與該段時(shí)間的比值叫做角速度（3） 矢量 不要求掌握方向（4） 單位 弧度每秒 rad/s3、 周期（1） 物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢（2） 定義：周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所用的