匀速圆周运动教案.docx
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匀速圆周运动教案
第4单元：
匀速圆周运动
教学目标：
一、知识目标：
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、能力目标：
能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
三、德育目标：
通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。
教学重点：
1、理解线速度、角速度和周期
2、什么是匀速圆周运动
3、线速度、角速度及周期之间的关系
教学难点：
对匀速圆周运动是变速运动的理解
教学方法：
讲授、推理归纳法
教学用具：
投影仪、投影片、多媒体
教学步骤：
一、导入新课
（1）物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？
（例：
转动的电风扇上各点的运动，地球和各个行星绕太阳的运动等）
（2）今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、理解线速度、角速度的概念
2、理解线速度、角速度和周期之间的关系
3、理解匀速圆周运动是变速运动
（二）学习目标完成过程
1、匀速圆周运动
（1）用多媒体投影一个质点做圆周运动，在相等的时间里通过相等的弧长。
（2）并出示定义：
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。
（3）举例：
通过放录像让学生感知：
一个电风扇转动时，其上各点所做的运动，地球和各个行星绕太阳的运动，都认为是匀速圆周运动。
（4）通过电脑模拟：
两个物体都做圆周运动，但快慢不同，过渡引入下一问题。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量
（1）线速度
a：
分析：
物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s与t的比值越大，物体运动得越快。
b：
线速度
1）线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
2）线速度是矢量，它既有大小，也有方向。
3）线速度的大小
4）线速度的方向
在圆周各点的切线方向上
5）讨论：
匀速圆周运动的线速度是不变的吗？
6）得到：
匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变。
（2）角速度
a：
学生阅读课文有关内容
b：
出示阅读思考题
1）角速度是表示的物理量
2）角速度等于和的比值
3）角速度的单位是
c：
说明：
对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度
是恒定的
d：
强调角速度单位的写法rad/s
（3）周期、频率和转速
a：
学生阅读课文有关内容
b：
出示阅读思考题：
1）叫周期，叫频率；叫转速
2）它们分别用什么字母表示？
3）它们的单位分别是什么？
c阅读结束后，学生自己复述上边思考题。
（4）线速度、角速度、周期之间的关系
a：
过渡：
既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么他们之间有什么样的关系呢？
b：
用投影片出示思考题
一物体做半径为r的匀速圆周运动
1）它运动一周所用的时间叫，用T表示。
它在周期T内转过的弧长为，由此可知它的线速度为。
2）一个周期T内转过的角度为，物体的角速度为。
c：
通过思考题总结得到：
d：
讨论
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
（三）实例分析（用投影片出示）
例1：
分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？
分析得到：
主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
例2：
分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？
分析得到：
同一轮上各点的角速度相同。
三、巩固训练
用电脑进行练习，并且进行激励评价和升级训练
（一）填空
1、做匀速圆周运动的物体线速度的不变，时刻在变，所以线速度是（填恒量或变量），所以匀速圆周运动中，匀速的含义是。
2、对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？
（二）某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1：
d2：
d3＝1：
2：
3，求
A：
秒针、分针、时针尖端的线速度之比
B：
秒针、分针、时针转动的角速度之比。
（三）师生共同解答课本本节的思考与讨论。
四、小结
1、什么叫匀速圆周运动？
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？
分别说明它们的含义及求解公式，他们间的联系。
五、作业
课本练习四（P92）
六、板书设计：
第5单元：
速度改变快慢的描述-加速度
教学目标：
一、知识目标：
1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。
2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度跟速度改变量的区别。
3、知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
二、能力目标：
通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较，提高学生的比较、分析问题的能力。
三、德育目标：
培养学生善于区分事物的相同点和不同点。
教学重点：
1、速度的变化量
速度的变化率
的含义。
2、加速度的概念及物理意义。
教学难点：
加速度的放心的理解
教学方法：
比较、分析、讨论法
教学用具：
有关知识的投影片
课时安排：
1课时
教学步骤：
一、导入新课（出示投影片）
这是两物体的v—t图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。
学生：
甲图中，物体的速度每秒变化5m/s，
乙图中，物体的速度每5秒变化5m/s。
师：
哪个物体的速度改变要快一些呢？
学生：
甲物体，因为甲的速度每秒才改变1m/s。
师：
对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢。
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、知道加速度不是增加的速度，而是表示速度变化快慢的物理量。
2、知道加速度的公式
和单位，初步理解公式中各物理量之间的关系，能初步应用此公式求解有关问题。
3、知道加速度是矢量，知道在匀变速直线运动中，加速度是正、负值的含义。
4、能理解速度的大小、速度变化的大小和加速度的大小三者之间的关系。
（二）学习目标完成过程
1、请同学阅读课本内容，弄清其中的某些概念，然后提出问题，咱们共同解决。
提问：
在匀变速直线运动中，速度指的是什么速度？
学生：
是某时刻（或某位置）的瞬时速度。
提问：
速度的改变量指的是什么？
学生：
速度由v0经一段时间t后变为vt，那
的差值即速度的改变量。
用
表示。
老师：
，
越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快。
对吗？
为什么。
学生甲：
对，因为
大，当然变化的快。
学生乙：
不对。
△大，如用了很长的时间，速度改变也不快。
学生丙：
我同意乙的看法。
要比较谁的速度改变的快慢，必须去找统一的标准比较。
比如，比较物体匀速运动速度的大小，必须用单位时间作出统一标准区衡量，要比较速度改变的快慢，也必须找单位时间内的速度的改变量。
老师总结：
丙同学说得非常好，加速度是表示速度改变的快慢，而不是指速度变化的多少，只有用速度的变化和时间的比值，即单位时间内该量变化的数值（变化率）才能表示变化的快慢。
板书：
加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
表达式：
单位：
m/s2、cm/s2
提问：
那加速度是矢量，还是标量，为什么，方向（由谁来决定）与谁的方向一致？
学生讨论得出：
速度是矢量，速度的变化
也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量。
即a的方向就是vt—v0的方向。
提问：
比值
是恒定的，具体的含义是什么？
学生讨论得出：
就是速度随时间而均匀改变。
师：
速度随时间均匀地改变，叫匀变速直线运动，也就是加速度不变的直线运动。
2、重点、难点导析
如图
请回答：
（1）图线①②分别表示物体做什么运动？
（2）①物体3秒内速度的改变量是多少，方向与速度方向什么关系？
（3）②物体5秒内速度的改变量是多少？
方向与其速度方向有何关系？
（4）①②物体的运动加速度分别为多少？
方向如何呢？
分析①物体：
①作匀变速直线运动，3秒内属于的改变量为
，方向与速度方向相同，
方向
方向相同，即a与v方向相同。
分析②物体：
②作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为
，说明
与v方向相反。
，说明a方向与
方向相同，与v方向相反，作匀减速直线运动。
强调：
加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小。
3、巩固性练习
某物体的速度-时间图像如图所示，则物体做
A、往复运动
B、匀变速直线运动
C、朝某一方向直线运动
D、不能确定
三、小结
1、加速五度的概念及物理意义
2、速度的变化、速度的变化率的区别
3、能在匀变速直线运动的v—t图像中分析出v、a的大小、方向等。
四、作业
1、P30练习五3、4、5
2、甲、乙两物体沿同一直线同时运动，它们的运动的v—t图像如图：
分析：
（1）甲乙的运动形式
（2）甲乙的加速度的大小比较
（3）t1时刻的物理意义。
五、板书设计
第4单元：
超重和失重
教学目标：
一、知识目标：
1：
了解超重和失重现象
2：
运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
二、能力目标：
培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
三、德育目标：
渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
教学重点：
超重和失重的实质
教学难点：
在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
教学方法：
实验法、讲练法
教学用具：
弹簧秤、钩码、投影仪、投影片
课时安排
1课时
教学步骤：
一、导入新课
自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来，人们经常谈到超重和失重，那么：
什么是超重和失重呢，本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学：
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1：
知道什么是超重和失重；
2：
知道产生超重和失重的条件；
（二）学习目标完成过程：
1：
超重和失重：
（1）用投影片出示思考题组1：
a：
物体的速度方向和运动方向之间有什么关系？
b：
物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
（2）实例分析：
a：
用投影品出示例题1：
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？
如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
b：
分析题意：
1）人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。
2）对人进行受力分析：
人在升降机中受到两个力：
重力G和地板的支持里F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。
3）取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得：
F支－G＝ma
则：
F支＝G＋ma
代入数值得F支＝515N，所以，F压＝F支＝515N。
c：
问：
如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？
F压＝F支＝mg＝500N
d：
比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
e：
总结：
升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。
那么：
在什么情况下产生超重现象呢？
（3）用投影片出示练习题：
一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？
学生自己分析得到：
此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象。
2：
总结得到：
（1）当物体也向上的加速度时，产生超重现象；
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。
3、用类比法得到：
（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）。
此时F压或F拉小于G。
（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；
（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。
4、巩固训练：
质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上，在下列哪种情况下，弹簧秤读数最小：
A：
升降机匀速上升；
B：
升降机匀加速上升，且a＝
c：
升降机匀减速上升，且a＝
d：
升降机匀加速下降，且a＝
5：
解答本课上的思考与讨论：
三、小结：
1：
叫超重；叫失重；叫完全失重。
2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？
3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？
不变的是什么？
四、作业：
课本练习六
五、板书设计：
第4单元：
速度和时间的关系
教学目标
一、知识目标
1、知道什么是速度——时间图像，以及如何用图像来表示速度和时间的关系。
2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。
3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。
二、能力目标
1、类比位移-时间图像，学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力；
2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用，培养学生用数学方法研究物理问题的能力。
三、德育目标
在教学中重视严谨的科学推理过程，培养学生脚踏实地的作网，形成良好的学习习惯。
教学重点
速度——时间图像的速度与时间的变化规律，使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。
教学难点
位移图像和速度图像的区别
教学方法
类比法、讨论法
教学用具
有关知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
复习“位移——时间”图像（出示投影片）
某物体运动的位移-时间图像如图所示，设问：
线段OA，AB表示物体的位移速时间如何变化，物体做什么运动，其直线的斜率表示什么？
学生回答：
OA段，位移S随时间不断增大，是过原点的直线，作匀速直线运动，其斜率表示速度的大小。
AB段，位移s不断减小，减小到O在负方向位移又不断增大，说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反，其斜率为负，表示物体沿负方向运动。
归纳总结（出示投影片）
1、在位移——时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。
2、在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度，斜率为正，说明物体沿正方向运动；斜率为负，说明物体沿负方向运动。
二、新课教学
1、知道匀速直线运动的速度——时间图像，以及它是怎样画出的；
2、知道匀变速直线运动的概念及速度——时间图像，能根据实验测量出不同时刻的速度值，画出物体运动的速度——时间图像；
3、能区分匀速直线运动和匀变速直线运动的v—t图像；
4、初步理解根据匀速直线运动的v—T图像求位移的方法和原理。
（二）学生目标完成过程
1、匀速直线运动的速度——时间图像
前面我们认识了位移——时间图像，我们这节课来认识一副新面孔：
速度——时间图像，同学们根据前面的学习，类比推理回答如下问题：
（1）如何建立关于速度——时间的坐标轴；
（2）同学们把书合上，当一物体以v＝2m/s的速度匀速前进，作出它的v—t图像（学生板演）；
（3）从图像中能获取什么物理信息？
师生共同分析：
从速度——时间图像这个叫法看，是速度与时间的关系图像，以t轴为横轴，v轴为纵轴，建立坐标系。
而匀速直线运动的速度v不随时间变化，只能是与t轴平行的直线。
从图像中可获得：
（1）速度的大小、方向
（2）从s＝vt可获得：
边长为v和t所围成的矩形的面积，就是物体在时间t内的位移。
（即图中的斜线阴影部分）
2、匀变速直线运动的v—t图像
一个物体做的运动具有这样的特点，同学们细分析所给数据，回答以下问题（出示投影片）
时刻t/s
速度v/km·h-1
0
20
5
31
10
40
15
49
问题
（1）从出示的数据同学们可看出什么规律？
（2）根据数据作出v—t图像
学生讨论得到：
在误差允许的范围内，物体每隔5s，速度增加约10km/h，也就是每隔相同的时间间隔，速度的改变量相等。
师：
对，这就是匀变速直线运动，同志们根据这个特点给其下一定义。
生甲：
速度改变均匀的运动。
生乙：
速度随时间而均匀地增加。
板书：
在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运动叫作匀变速直线运动。
学生用描点法作出v-t图像如下：
回答：
速度——时间图像是一条倾斜的直线，无论从图表中，还是从图像中都可以看出，速度随时间均匀地增加。
师总结：
对，这就是匀加速直线运动。
板书：
在匀变速直线运动中，它的速度随时间而均匀增加，这就叫匀加速直线运动。
学生们再看这个图像（出示投影片），v随时间如何变化？
学生回答：
速度随时间而均匀地减小。
师：
对，这就是匀减速直线运动。
板书：
在匀变速直线运动中，它的速度随时间而均匀地减小，这就叫匀减速直线运动。
提问：
同学们仔细观察图像（匀变速直线运动的v—t图像），从图像中可获取什么物理信息？
引导回答：
可以直接从图像中读出某时刻对应的瞬时速度，还可以看出在某段时间内速度变化的量。
归纳：
从匀变速直线运动的v—t图像中可以获取：
（出示投影片）
（1）某时刻的瞬时速度
（2）某段时间内的速度的变化量
（3）速度的变化量是正值，还是负值。
是正值的话，说明
与v方向相同，是负值的话，说明
与v方向相反。
在变速直线运动中，速度不一定是均匀变化的，这种运动是非匀变速直线运动。
在日常生活中，很多物体的运动接近匀变速，通常作为匀变速来处理。
比如：
发射炮弹在炮筒里的运动，石块从高处自由下落等等。
3、匀变速直线运动的v—t图像与匀速直线运动中的s—t图像的区别。
例：
（出示投影片）
请同学看图，据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。
点评：
图像的形状完全一样，但所包含的物理意义却不同。
要分析清物体的运动情况，首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量，根据图像中的图线找到物理量间的关系，从而再确定它的运动状态。
4、例题精进：
（出示投影片）
如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像，根据图线作出以下几个判定，正确的是：
A：
物体始终沿正方向运动
B：
物体先沿负方向运动，在t＝2s后开始沿正方向运动。
分析：
从图像中直接可看出v的正与负，速度为负，表示与规定的正方向相反，速度为正，表示与规定正方向一致。
且正负只表示方向，而不表示其大小
在0~2s时里，速度越来越小（在负方向上），2s时速度为0，在0~2s内物体做匀减速运动；2~4s内物体沿正方向匀加速运动，（t＝4s时，v＝20m/s）所以选B。
5、巩固性练习P282
三、小结
1、什么是速度——时间图WQJ；
2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v——t图像的物理意义；
3、能内区分匀速运动中的s—t图像以及匀变速直线运动的v—t图像。
四、作业P28
练习四1
补充：
从图像中判决物体作什么运动。
五、板书设计：
1、匀速直线运动图像：
v值恒定，是平行于t轴的直线；
2、匀变速直线运动
概念：
速度随时间均匀地改变
图像：
倾斜的直线
3、非匀变速直线运动：
速度不是均匀改变的直线运动。
第3单元：
平抛物体的运动
一、知识目标：
1、知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。
2、知道平抛运动的特点。
3、理解平抛运动的基本规律。
二、能力目标：
通过平抛运动的研究方法的学习，使学生能够综合运用已学知识，来探究新问题的研究方法。
三、德育目标：
通过平抛的理论推证和实验证明，渗透实践是检验真理的标准。
教学重点：
1、平抛运动的特点和规律
2、学习和借借鉴本节课的研究方法
教学难点：
平抛运动的规律
教学方法：
实验观察法、推理归纳法、讲练法
教学用具：
平抛运动演示仪、自制投影片、电脑、多媒体课件
教学步骤：
一、导入新课：
用枪水平地射出一颗子弹，子弹将做什么运动，这种运动具有什么特点，本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、理解平抛运动的特点和规律
2、知道研究平抛运动的方法
3、能运用平抛运动的公式求解有关问题
（二）学习目标完成过程
1：
平抛物体的运动
（1）简介平抛运动：
a：
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫平抛运动。
b：
举例：
用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的就是平抛运动，并且我们看它做的是曲线运动。
c：
分析说明平抛运动为什么是曲线运动？
（因为物体受到与速度方向成角度的重力作用）
（2）巩固训练
a：
物体做平抛运动的条件是什么？
b：
举几个物体做平抛运动的实例
（3）a：
分析说明：
做平抛运动的物体；在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动
b：
在竖直方向上物体的初速度为0，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。
c：
实验验证：
1．用CAI课件模拟课本图5—16的实验，
2．模拟的同时，配音说明：
用小锤打击弹性金属片时，A球就向水平方向飞出，做平抛运动，而同时B球被松开，做自由落体运动。
3．实验现象：
（学生先叙述，然后教师总结）
现象一：
越用力打击金属片，A飞出水平距离就越远。
现象二：
无论A球的初速度多大，它会与B球同时落地。
对现象进行分析：
得到平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向的速度大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。
4．在CAI课件显示出在相等时间内水平方向前进的水平距离是相等的。
得到平抛运动的水平分运动是匀速的，且不受竖直方向的运动的影响。
（4）针对训练：
用多媒体出示
平抛运动是一种曲线运动，它的水平分运动是，竖直分运动是。
2、平抛运动的规律
（1）平抛运动的物体在任一时刻的位置坐标的求解。
a：
以抛点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则物体在任意时刻t的位置坐标为
b：
运用该公式我们就可以求得物体在任意时刻的坐标找到物体所在的位置，用平滑曲线把这些点连起来，就得到平抛运动的轨迹→抛物线。
（2）平抛速度求解：
a：
水平分速度
b：
竖直分速度
c：
t秒末的合速度
d：
的方向
（三）例题分析
1、用多媒体出示例题
一架老式飞机高处地面0.81km的高度，以2.5×102km/h的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹？
不计空气阻力。
2、用电脑模拟题目所
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