1、匀速圆周运动教学设计课标要求【知识和技能】1了解物体做圆周运动的特征2理解线速度、角速度和周期的概念,知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量,会用它们的公式进行计算。3 理解线速度、角速度、周期之间的关系:【过程和方法】1联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征。2联系各种日常生活中常见的现象,通过课堂演示实验的观察,引导学生归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量:线速度大小,角速度大小,周期T、转速n等。3探究线速度与周期之间的关系,结合,导出。【情感、态度和价值观】1 经历观察、分析总结、及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实
2、、实事求是的科学态度。2通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。教学重点: 线速度、角速度、周期概念的理解,及其相互关系的理解和应用,匀速圆周运动的特点教学难点: 角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。教学方法: 实验、讲解、归纳、推理法教学过程一、 引入:让学生观察电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹。电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动,小到微观世界电子绕原子核的运动,都可看做圆周运动,它是一种常见的运动形式。今天我们就来学习这一方面的内容。二、新课教学思考:什么样的圆周
3、运动最简单?1、匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等,如机械钟表针尖的运动。学生阅读课本P26的“观察与思考”,思考其提出的三个问题。 (学生自由发言)教师引导学生总结归纳:2、匀速圆周运动快慢的描述(1)线速度: 物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。定义:质点通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值。大小:匀速圆周运动的线速度大小处处相等思考:在曲线运动中,速度的方向是怎样确定的?圆周运动作为一种特殊的曲线运动,它的速度方向又是怎样的呢?(学生自由回答)方向:线速度的方向在圆周该点的切线上。思考:在匀速直线运动中,速度的大小和方向都不变,所以匀速直线运动是速度不变的运动。匀速圆周
4、运动是速度不变的运动吗?引导学生回答:质点做匀速圆周运动时,速度的大小不变,方向时刻在变化,匀速圆周运动不是速度不变的运动。匀速圆周运动是变速曲线运动。匀速圆周运动中的“匀速”是指速度的大小(速率)不变,应该理解成“匀速率”。展示正在运动的钟表:钟表的分针与秒针的末端,做圆周运动的半径大致相同,而在相同的时间内经过的弧长不同,这时就可以用线速度比较它们的快慢。演示转动的唱片,引导学生观察:同一半径上的两个不同颜色的点:唱片转动时,同一半径上的两点做圆周运动中,在相同的时间内转过的角度相同而经过的弧长不同,这时用线速度能全面地反映它们运动的快慢吗? 演示课本P27图216皮带传动实验,引导学生观
5、察:皮带传动时,大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同,即线速度大小相同。但是与此同时,两轮转过的角度并不相同,小轮显然转得快些。分析:同一轮子半径上不同的质点,在相同的时间内转过的角度相同,转动的快慢是相同的,但是经过的弧长并不相同,离圆心越远的质点,运动越快,线速度显然大些。怎么解决这一问题呢?(学生自由发言)引导得出:引入另一个描述圆周运动快慢的物理量角速度(2)角速度物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。定义:质点所在半径转过的角度跟所用时间t的比值。大小:单位:rad/s匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动出示阅读思考题:1)叫周期;叫转速2)它们分别用什么字母表示?3)它们的单位分
6、别是什么?阅读结束后,学生自己复述上边思考题。(3)周期物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。定义:质点沿圆周运动一周所用的时间,用符号T表示。单位:S如:地球公转周期约365天,钟表秒针周期60s等,周期长,表示运动慢。(3)转速物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。定义:做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数,用符号n表示。单位:r/s或r/min3线速度、角速度、周期之间的关系出示课本P28“讨论与交流”,学生自己思考,然后教师组织交流总结。(1)线速度与周期关系:由得指出:上式表明,只有当半径相同时,周期小的线速度大,当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。(2)角速度与周期关系:由得引导学生结合以上两点得出:(3)线速度与角速度关系:引导学生讨论得出: 1)当v一定时,与r成反比 2)当一定时及v与r成正比 3)当r一定时,v与成正比(4)考虑到转速则有:三、小结1匀速圆周运动是一种变速曲线运动。2描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等。3线速度、角速度、周期、转速之间的关系四、作业 课后第3题