2.1《怎样描述圆周运动的规律》教案(沪科版必修2)

第1页共14页2.1怎样描述圆周运动教案教学目标：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）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）显示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：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）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。第2页共14页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：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？第3页共14页分析得到：同一轮上各点的角速度相同。三、巩固训练进行练习，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、作业课本中的本节课后练习四、试卷化作业。板书设计：圆周运动学习目标：1.认识圆周运动的特点，掌握描述圆周运动的物理量.2.体会匀速圆周运动的实质——线速度不断变化的变速运动，角速度不变.3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题.重点难点：线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系.易错问题：1.对匀速圆周运动中“匀速”的理解2.v、ω、r之间关系的应用.问题导学一、圆周运动阅读课本16页，回答下列问题：1.这些实例的运动轨迹是什么，做何种运动？如果让你给圆周运动下一个定义，应该怎么描述？你还能举出日常生活中的一些实例么？2.在以上的例子中，你能说出哪些物体（点）运动得快，哪些物体（点）运动得慢？第4页共14页二、线速度阅读课本16页—17页，回答下列问题：1.类比直线运动，你有什么方法可以比较做圆周运动物体的快慢？2.如何求出t时刻线速度的瞬时值？矢量？标量？方向？单位？3.何为匀速圆周运动，它有何特点？演练：1、关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动的速率不变C.匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同D.匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等变式题1关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A、是线速度不变的运动B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、是线速度大小不变的运动三、角速度阅读课本17页—18页，回答下列问题：1.如何计算角速度？矢量？标量？第5页共14页2.除了以上的物理量外，还可用哪些物理量来描述匀速圆周运动的快慢？他们如何定义？演练：2、关于匀速圆周运动的说法中正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.匀速圆周运动的角速度不变变式题2、做匀速圆周运动的物体，10S内沿半径是20M的圆周运动100M，试求物体做匀速圆周运动时：（1）线速度的大小；（2）角速度的大小;（3）周期的大小。四、线速度和角速度之间的关系演练3、甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法正确的是（）A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶3变式题3如图6-5-3所示，在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点，过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°，60°则A、B两点的线速度之比为。a第6页共14页bcd4r2rr图5-23演练4、如图5-23所示，为一皮带传送装置，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.ｃ点与ｄ点的角速度大小相等变式题4如图5-24所示传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的2倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的速度为v,角速度为ω，求：图5-24AB（1）两轮转动周期之比。（2）A轮边缘上点的线速度的大小。（3）A轮的角速度。第7页共14页1.对于做匀速圆周运动的物体来说，不变的物理量是（）A.周期B.频率C.角速度D.线速度2.下列说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动。B．变速运动一定是曲线运动。C．匀速圆周运动就是速度不变的运动。D．匀速圆周运动就是角速度不变的运动。3.做匀速圆周运动的物体，运动半径增大为原来的2倍，则（）A．如果角速度不变，线速度变为原来的2倍B．如果线速度不变，角速度变为原来的2倍C．如果角速度不变，运动周期变为原来的2倍D．如果线速度不变，运动周期变为原来的2倍4.假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了周，起始时刻为，结束时刻为，运行速度为，半径为r，则计算其运行周期可用（）A.B.C.D.4.关于角速度和线速度,下列说法正确的是（）A.半径一定,角速度与线速度成反比B.半径一定,角速度与线速度成正比C.线速度一定,角速度与半径成正比D.角速度一定,线速度与半径成反比5.关于地球上的物体，由于地球的自转，则对于物体的角速度、线速度的大小，以下说法中正确的是（）A.在赤道上的物体线速度最大B.在两极上的物体线速度最大C.赤道上物体的角速度最大D.北京和南京的角速度大小相等6.两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离是（）A.Lv1/(v1+v2)B.Lv2/(v1+v2)C.L（v1+v2）/v1D.L（v1+v2）/v27.一个做圆周运动的物体，下列说法正确的是()A.只要圆半径不变，它一定做匀速圆周运动B.只要半径转过的角度与时间成正比，它一定做匀速圆周运动C.只要速度方向随时间均匀变化，它一定做匀速圆周运动D.只要周期和转速随时间不断均匀变化，它一定做匀速圆周运动8.对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A.其转速与角速度成正比，其周期与角速度成反比B.运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C.匀速圆周运动不是匀速运动，因为其轨迹是曲线D.做匀速圆周运动的物体线速度方向时刻都在改变，角速度的方向也时刻都在改变课题：5.4圆周运动（一）（一）学习目标：1.认识圆周运动的特点，掌握描述圆周运动的物理量.第8页共14页2.体会匀速圆周运动的实质——线速度不断变化的变速运动，角速度不变.3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题.重点难点：线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系.易错问题：1.对匀速圆周运动中“匀速”的理解2.v、ω、r之间关系的应用.思维激活：电风扇工作时叶片上的点、时钟的分针和时针上的点、行驶中的自行车车轮上的点都在做什么运动?它们的运动轨迹是什么样子？你能说出哪些点运动得快，哪些点运动得慢？〖问题独学〗1、温故而知新：曲线运动有哪些特点：1曲线运动的轨迹有什么特点?2曲线运动的速度有什么特点?2、课前感知：1.物体沿着圆周运动，并且的大小处处，这种运动叫做匀速圆周运动。2.在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的跟，就是质点运动的角速度，大小：，单位：.3.叫线速度.大小：，单位：.线速度物理意义：.4.周期T；转速5.线速度和角速度的关系式〖合作互学〗一、线速度与匀速圆周运动1、情景激疑拍苍蝇与物理有关，市场上出售的苍蝇拍，把长约30CM，拍头长12CM，宽10CM。这种拍的使第9页共14页用效果往往不好，拍未到，苍蝇已经飞走，有人将拍把增长到60CM，结果是打一个准一个，你能解释其中的原因吗？2、阅读教材及查找资料3、交流小结：线速度：（1）物理意义：描述圆周运动的物体_________的物理量.（2）定义式：注意：线速度有平均值与瞬时值之分，若Δt足够小，得到的是瞬时线速度，若Δt较大，得到的是平均线速度.（3）矢量性：线速度的方向和半径________，和圆弧________.（4）匀速圆周运动：线速度大小___________的圆周运动.注意：匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变.例1、关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动的速率不变C.匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同D.匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等1关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A、是线速度不变的运动B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、是线速度大小不变的运动二、角速度1、情景激疑如图转盘上有A、B两点，绕转轴O匀速转动，A、B两点转动的线速度相同吗？由学过的知识知道A、B两点线速度不同，那么两点的角速度是否相同？2、阅读教材及查找资料3、交流小结：角速度：（1）角度制和弧度制第10页共14页角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。弧度