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1、課 題
5.4圓周運動
備課時間
上課時間
總課時數(shù)
課程目標(biāo)
知識與
技能
1.知道什么是勻速圓周運動,理解勻速圓周運動是變速運動。
2.理解線速度的概念,知道線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。
過程與
方法
1.理解角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速的概念,會用有關(guān)公式進(jìn)行計算。
2.理解線速度、角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,會用有關(guān)公式進(jìn)行計算
情感態(tài)度與價值觀
通過描述勻速圓周運動快慢的教學(xué),使學(xué)生了解對于同一個問題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究。
教學(xué)重點
勻速圓周運動的線速度、角速度
教學(xué)難點
線速度、角速度和周期之間的關(guān)系
教學(xué)過
2、程
二次備課
一、情境導(dǎo)入
在我們的周圍,做圓周運動的物體隨處可見,在公路上行駛的汽車,車輪在運轉(zhuǎn),機(jī)械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片等,在轉(zhuǎn)動時都做圓周運動。
例如,自行車輪勻速轉(zhuǎn)動時,同一輻條上的兩點,如果A點距離轉(zhuǎn)軸比B點要遠(yuǎn),那么這兩點轉(zhuǎn)動的線速度哪一點大?角速度哪一點大?
二、授新課
一、線速度
1.定義:質(zhì)點做圓周運動通過的弧長與所用時間的比值叫做線速度。
2.公式:。單位:m/s
3.矢量
4.方向:質(zhì)點在圓周上某點的線速度方向就是沿圓周上該點的切線方向。線速度也有平均值和瞬時值之分。如果所取的時問間隔很小很小,這樣得到的就是瞬時線速度。上面我們所說的速度方向
3、就是指瞬時線速度的方向,與半徑垂直,和圓弧相切。
5.物理意義:描述質(zhì)點沿圓周運動快慢的物理量。線速度越大,質(zhì)點沿圓弧運動越快。
6.勻速圓周運動
(1)定義:物體沿著圓周運動,并且線速度大小處處相等的運動叫勻速圓周運動?;蛸|(zhì)點沿圓周運動,如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等,這種運動就叫做勻速圓周運動。
(2)因線速度方向不斷發(fā)生變化,故勻速圓周運動是一種變速運動,這里的“勻速”是指速率不變。
(3)勻速圓周運動是最簡單的圓周運動形式,也是最基本的曲線運動之一。勻速圓周運動是一種理想化的運動形式。許多物體的運動接近這種運動,具有一定的實際意義。一般圓周運動,也可以取一段較短的時間(
4、或弧長)看成是勻速圓周運動。
(4)運動性質(zhì):是一種變速運動而絕非勻速運動。因為質(zhì)點沿一圓周運動,做的是曲線運動,速度方向沿圓周的切線方向,時刻在改變,而勻速運動中質(zhì)點的速度是個恒矢量,大小和方向都不變,且必是直線運動。
(5)勻速圓周運動應(yīng)理解為“勻速率”圓周運動。因為“在相等的時間里通過的圓弧長度相等”,指的是速率不變。
二、角速度
1.定義:在勻速圓周運動中,連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間的比值叫做角速度。
2.大小: 3.單位:rad/s(弧度每秒)。
4.矢量(中學(xué)階段不討論)。
5.物理意義:描述質(zhì)點做圓周運動快慢的物理量。
6.勻速圓周運動是角速度
5、不變的圓周運動。
三、轉(zhuǎn)速與周期、頻率
1.轉(zhuǎn)速:技術(shù)中常用轉(zhuǎn)速來描述轉(zhuǎn)動物體上質(zhì)點做圓周運動的快慢。
定義:做勻速圓周運動的質(zhì)點每秒轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。
符號和單位:n表示轉(zhuǎn)速,在國際單位制中為r/s(轉(zhuǎn)每秒);常用單位為r/min(轉(zhuǎn)每分)。1 r/s=60 r/min。
標(biāo)量:只有大小。
意義:實際中定量描述勻速圓周運動的快慢,轉(zhuǎn)速高說明運動得快,轉(zhuǎn)速低說明運動得慢。質(zhì)點作勻速圓周運動時,轉(zhuǎn)速恒定不變。
2.周期:做勻速圓周運動的物體,經(jīng)過一周所用的時間叫做周期。符號用T表示。單位是秒(s)。標(biāo)量:只有大小。
意義:定量描述勻速圓周運動的快慢。周期長說明運動得慢,周期短說明運動得
6、快。質(zhì)點做勻速圓周運動時,周期恒定不變。
3. 頻率:做圓周運動的物體在1秒內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻率。用f表示。單位:赫茲(Hz)。1Hz=1s-1。標(biāo)量:只有大小。
意義:定量描述勻速圓周運動的快慢,頻率高說明運動得快,頻率低說明運動得慢。質(zhì)點做勻速圓周運動時,頻率恒定不變。
四、描述圓周運動各物理量的關(guān)系
1.線速度與角速度的關(guān)系
2.線速度與周期的關(guān)系
3.角速度與周期的關(guān)系
4.考慮頻率f則有:
5.而頻率f與n的關(guān)系為
三、當(dāng)堂反饋
【例一】關(guān)于勻速圓周運動,下列說法中正確的是( )
A.勻速圓周運動是勻速運動。 B.勻速圓周運動是線速度不變的運動
7、。
C.勻速圓周運動是角速度不變的運動。 D.勻速圓周運動是變速運動。
【例二】下列說法中正確的是( )
A. 曲線運動一定是變速運動。 B.變速運動一定是曲線運動。
C.勻速圓周運動就是速度不變的運動。 D.勻速圓周運動就是角速度不變的運動。
【例三】一個電鐘的秒針長20cm,它的針尖的線速度等于_______,角速度等于______。
【例四】在速率、速度、角速度、周期、頻率等物理量中,在勻速圓周運動中保持不變的是__________________________。
【例五】一個飛輪的半徑是2m,轉(zhuǎn)速是120r/min,則它頻率是_______周期是______角速度是_________輪邊緣各點的線速度大小是____________。
四、課堂小結(jié)
1.知道什么是勻速圓周運動,理解勻速圓周運動是變速運動。
2.理解線速度的概念,知道線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。
3.理解角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速的概念,會用有關(guān)公式進(jìn)行計算。
4.理解線速度、角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,會用有關(guān)公式進(jìn)行計算。
五、作業(yè):
附:板書設(shè)計
教學(xué)后記:
主備人: