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《圆周运动》教案正式版.doc

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资源描述

1、(完整版)圆周运动教案正式版圆周运动教案学院:物理与电子工程学院 班级:20091221学号:2009122117姓名:曹奇兵指导教师:马维启老师圆周运动新课标要求(一)知识与技能1、理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度的概念,会用它们的公式进行计算。2、理解线速度、角速度之间的关系:v=r3、理解匀速圆周运动是变速运动.(二)过程与方法1、运用极限法理解线速度的瞬时性.2、运用数学知识推导角速度的单位。(三)情感、态度与价值观1、通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。2、体会应用知识的乐趣。教学重点线速度、角速度的概念以及它们

2、之间的联系。教学难点理解线速度、角速度的物理意义.教学方法教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果.教学工具投影仪等多媒体教学设备教学过程(一)引入新课上节课我们学习了抛体运动的规律,这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动匀速圆周运动。(二)进行新课教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。学生活动:学生纷纷举例。选出代表发言.老师(电风扇叶片的转动以及我们在生活中带的手表的时针、分针、秒针质点做的运动都是在作圆周运动)。教师活动:待学生举例后,提出问题:这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?引导学生讨论教材“思考与讨论”

3、中的问题,选出代表发表见解。学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。(一样快还是不一样快呢 带着这些疑问)进入线速度的学习。教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量线速度的学习上来。点评:让学生的最大限度的发表自己的见解,教师不必急于纠正学生回答中可能出现的错误。要给学生创造发表见解的机会,创设问题情境,拓宽思考问题的空间。保护学生的学习积极性。1、线速度教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互

4、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)线速度的瞬时性(5)线速度的方向(6)匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?学生活动:(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、总结.(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l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)当选取的时间t很小很小时(趋近零),弧长l就等于物体在t时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时

5、速度了。(5)方向:在圆周各点的切线上(6)“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”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、角速度教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法?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)角速度的物理意义(2)角速度的定义(3)角速度的定义式学生活动:(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、总结(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运

6、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:=3、角速度的单位教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢?投影阅读提纲(1)怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?(2)国际单位制中,角速度的单位是什么?(3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容,完成对角速度单位的学习。师生互动:投影知识点并点评、总结(1)圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给这个比值一个单位,这就是弧度.弧度不是通常意义上的单

7、位,计算时,不能将弧度带到算式中。(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rads)(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。4、线速度、角速度之间的关系教师活动(过渡):既然线速度、角速度都能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?引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式.点评:通过推导,加深对知识的学习,掌握知识间的联系。(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容.请一个同学到黑板上总结,其他同学在

8、笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。(四)实例探究例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.紧接着:例1如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一

9、起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rArC2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。【解析】A、B两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则A、B两轮边缘的线速度大小相等,即 vavb或vavb11由vr得 abrBrA12B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,则B、C两轮的角速度相同,即bc或 bc11由vr得 vbvcrBrC12由得 abc122由得 vavbvc112【说明】 解这类题时要注意抓住传动装置的特点:同轴传动的是角速度相等,皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等,再注意运用vr找联系.例2如图所示,直径为d的纸制圆筒,使它以角速度绕轴

10、O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO、bO夹角为,求子弹的速度。【解析】子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒,圆筒转过的角度为,则子弹穿过圆筒的时间为 t()在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d,则子弹的速度为 vdtd().思考:若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时”去掉,子弹的速度又如何?例3一把雨伞,圆形伞面的半径为r,伞面边缘距地面的高度为h,以角速度旋转这把雨伞,问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大?【解析】 水滴从伞面边缘甩出去以后做平抛运动,水滴的水平速度为v0r。水滴在空中做平抛运动的时间为t。水滴做

11、平抛运动的水平射程为 x = v0t =r.如图所示为俯视图,表示水滴从a点甩离伞面,落在地面上的b点;O是转动轴(圆心),可见水滴落在地面上形成的圆的半径为R。【说明】 这是一个涉及匀速圆周运动和平抛运动的综合性题目,正确解答该题的关键有三点:一是知道水滴离开伞缘时的速度方向与伞缘相切,且线速度的大小与伞缘的线速度大小相同;二是认识到水滴离开伞缘后做平抛运动;三是正确画出示意图,将三维空间的运动情况简化为平面图形.画示意图往往能帮助形成清晰的物理情景,若能养成画示意图的良好习惯,对于提高解题能力是十分有益的.课余作业课后讨论完成P47“问题与练习”中的问题。教学体会思维方法是解决问题的灵魂,

12、是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木.学生素质的培养就成了镜中花,水中月.教学建议本节课从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,要求理清各个物理量的相互关系,并能在具体的问题中加以应用。线速度、角速度和周期都是用来描述质点做匀速圆周运动快慢的物理量,用线速度比较质点做匀速圆周运动的快慢时,质点运动的圆周半径必须是相同的,用周期和角速度描述匀速圆周运动的快慢程度时,则不必考虑圆周的半径。在教学时应指明,我们可根据研究问题的方便,选用不同的描述方法.在匀速圆周运动中,周期和角速度这两个量是不随时间而变化的,线速度则是随时间而变化的,因为线速度是匀速圆周运动的瞬时速度,其大小虽然不变,但它的方向却是时刻改变的,因此匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是相对线速度的大小不变而言的.

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