54《圆周运动》教案6 新人教版必修2Word文件下载.docx
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●教学用具
投影仪、CAI课件．
●课时安排
1课时
●教学过程
［投影］本节课的学习目标
1．理解匀速圆周运动、线速度与角速度的概念．
2．掌握线速度与角速度的计算公式及两者的联系．
学习目标完成过程
一、导入新课
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．
［教师］
这节课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）匀速圆周运动
1．圆周运动
轨迹是圆周的运动
［CAI课件模拟］
①变速圆周运动实例
②匀速圆周运动实例
［归纳］设疑过渡
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
［学生概括，教师总结］
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．
［过渡多媒体展示］
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
1．线速度
［教学设计］
给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习．
［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？
（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
［师生互动］投影知识点并点评
（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
［CAI课件］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．
①仔细观察各种情况，注意特写．
②尝试自己归纳知识点．
［教师提示，学生归纳］
描述质点转过的圆心角的快慢．
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：
＝
，单位：
rad/s．
3．周期和频率
［学生活动］
阅读课本相关内容
类比归纳知识点
［师生互动，查缺补漏］
（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1s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）相关链接：
转速：
单位时间内转过的圈数
［说明］：
（1）实际应用较多．
（2）同频率，符号n．
（3）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．
A层次：
独立思考求解．
B、C层次：
尽可能独自结合定义求解．
［结论］投影同学的解题结果．
v＝
＝
（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
［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．
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．
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．
学生讨论得到：
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．
2．v＝2r/T＝2r·
f． ＝2/T＝2·
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（ ）
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
［学生讨论解答］
［师生互动释疑］
因为右轮和左侧小轮靠皮带传送而不打滑，所以va＝vc，选项C正确．
又b、c、d绕同一轴转动，因此b＝c＝d
由a＝
＝2c．选项B错误．
由vb＝brb＝c·
rc＝
vc＝
va．选项A错误．
由a＝va/ra＝
＝2c
又c＝d
所以a＝2d
选项D错误．
［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．
三、小结
分别独自归纳小结本节知识点
［注意］各量的同与不同．
［讨论］以地球绕太阳公转的线速度是3×
104m/s，角速度是2×
10-7rad/s分析为什么引入两个速度．
［结论］二者各有局限性．
四、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
地球半径R＝6400km，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？
参考答案：
A＝B＝7.2×
10-5rad/s
vA＝460.8m/s vB＝230.4m/s
五、板书设计
六、本节优化训练设计
1．做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，则其线速度为________，角速度为________，周期为________．
2．质点做匀速圆周运动，下列哪些物理量不变（ ）
A．速度B．速率
C．相对圆心的位移D．加速度
3．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小
4．下列说法正确的是（ ）
A．在匀速圆周运动中线速度是恒量，角速度也是恒量
B．在匀速圆周运动中线速度是变量，角速度是恒量
C．线速度是矢量，其方向是圆周的切线方向，而是角速度
D．线速度是矢量
5．A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相同的时间内，它们通过的弧长之比sA∶sB＝2∶3．而转过的角度之比A∶B＝3∶2．则它们的周期之比TA∶TB＝________．线速度之比vA∶vB＝________．
6．汽车车轮半径为1.2m，行驶速率为72km/h，设汽车与地面不打滑，在行驶中车轮的角速度是________，其转速是________．
7．为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定着两个薄圆盘a、b，a、b平行相距2m，轴杆的转速为3600r/min，子弹穿过两盘留下两个弹孔a、b，测得两孔所在的半径间的夹角为30°
，如图所示则该子弹的速度是（ ）
A．360m/sB．720m/s
C．1440m/sD．1080m/s
8．如下图所示，一个物体环绕中心线OO′以角速度转动，则（ ）
A．A、B两点的角速度相等
B．A、B两点的线速度相等
C．若＝30°
，则vA∶vB＝
∶2
D．以上答案都不对
9．如左下图，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O点处自由下落，若要A、B两物体在d点相遇，求角速度必须满足的条件．
10．半径为R的大圆盘以角速度旋转，如右上图所示，有人在盘边P点上随盘转动，他想用枪击中圆盘中心的目标O，若子弹速度为v0，则（ ）
A．枪应瞄准目标O射击
B．枪应向PO右方偏过射击，而cos＝R/v0
C．枪应向PO左方偏过射击，而tan＝R/v0
D．枪应向PO左方偏过射击，而sin＝R/v0
1．10m/s 0.5rad/s 12.57s
2．B 3．D 4．BD
5．2∶3 2∶3
6．16.7rad/s 2.65r/s
7．C 8．AC
9．＝2k＋
10．D
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