鲁科版高一物理必修2第四章第一节匀速圆周运动快慢的描述课件+教案

教 案 匀 速 圆 周 运 动 快 慢 的 描 述 鲁教版高中物理 必修二 第4章 第1节 【教材分析】 本节知识是学习下一节知识的前提。教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况——匀速圆周运动，接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速的概念，然后推导出线速度、角速度、周期间的关系，中间有一个思考与讨论作为铺垫。最后以皮带传动装置为例题，引出了同一传动轮子边缘上各点的线速度的大小关系和同一轮子上各点的角速度关系。 【学情分析】 匀速圆周运动是学生学习了平抛运动后接触到的另一种更加复杂的曲线运动。本节主要向学生介绍匀速圆周运动的几个基本概念，为后续学习打下一个良好的基础。匀速圆周运动是曲线运动的一种特殊情况，但在生活中实例较多，学生在学习过程中只要注意观察、积极参与实验，再加上生活常识，就能很好地理解和掌握匀速圆周运动，重点的意义及相互关系。 【三维目标】 一、知识与技能 1.知道什么是匀速圆周运动； 2.理解和掌握线速度、角速度、周期、频率和转速； 3.理解线速度、角速度和周期之间的关系. 二、过程与方法 1.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题； 2.培养学生建立模型的能力及分析综合能力； 3.渗透科学方法的教育. 三、情感态度与价值观 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】 1.什么是匀速圆周运动； 2. 理解线速度、角速度和周期； 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，各量之间的关系及其应用. 【教学过程】 导入新课（2分钟） （板书：第1节 匀速圆周运动快慢的描述） 同学们，请看我手上拿了一个光盘，现在我转动光盘，请大家观察，光盘上各点的运动轨迹有什么特点？（提问） 在物理学中，我们把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 在圆周运动中有这样一种特殊的运动，我们一起来了解一下。 大家看这幅图，如果小球在任意相等时间内通过的圆弧长度都相等，我们就把这种运动叫做匀速圆周运动。 推进新课 一、线速度（8分钟） 现在我们一起来观察这两个小球的运动，应该如何比较他们运动的快慢呢？ 同学们可能会想，这不很明显左边的球转得快吗？那如果不明显的时候你该如何判断呢？ 我们可以选取他们运动相同的弧长所用时间的大小关系来比较，如果时间短的，说明运动得快。 还有另外一种方法，例如自行车轮胎，我在同一条钢丝上选取两个点，这两个点的运动时间是相同的，通过的圆弧长度长的，运动得就快。 如果弧长和时间都不相同，该如何比较圆周运动的快慢？ 1、线速度的定义 我们可以取弧长与所用时间的比值，转化为单位时间内的弧长，单位时间内通过的弧长越大，运动得越快，这个比值我们把它叫做线速度。（板书：一、线速度：） 用符号v表示，弧长用s表示，那么v就等于s比t。（板书： ） 单位为米每秒。（板书：单位m/s） 当t 很小很小，趋近零时，圆弧趋近与直线，弧长近似等于位移大小，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。 例如，质点经过a点附近，运动的时间极短，记为 ，通过的弧长记为 ，那么a点的瞬时速度就可以表示为 。 同学们想一想，线速度的方向应该怎样来确定？ 2、线速度的方向 我们在使用切割机切割金属的时候，会产生火花，这些火花是朝什么方向运动的呢？（提问） 对了，是朝轮子的边缘飞出去的。那么，质点在圆周某点的线速度方向就应该是沿圆周上该点的切线方向。（板书：1、方向：沿圆周该点的切线方向） 线速度有大小，有方向，所以线速度属于矢量。 3、匀速圆周运动是变速运动 这节课开始的时候我们讲到了匀速圆周运动，这里“匀速”二字是指速度不变吗？（提问） 小球做匀速圆周运动经过a、b、c三点，这三点的线速度方向沿该点的切线方向，这些点的切线方向相同吗？（提问） 学生回答：不同 由此可以看出，匀速圆周运动线速度方向时刻发生变化。“匀速”并不是指速度不变，应该是指速率不变，速率就是速度的大小。匀速圆周运动是一种变速运动。（板书：2、匀速圆周运动是变速运动。） 二、角速度（6分钟） 接下来我们从另外一个角度来描述匀速圆周运动的快慢。同学们看这幅图，当时间t 相同的时候，如果半径转过的角度φ越大，转得越快。当半径转过的角度φ相同的时候，所用时间 t越短，转得越快。如果时间与角度都不相同的情况下，怎么去比较转动的快慢呢？ 1、角速度的定义 类似的，我们可以取半径转过的角度φ与所用时间t的比值，从而转化为比较单位时间内转过的角度大小，单位时间内转过的角度越大，转得越快。我们就把这个比值叫做角速度。（板书：二、角速度：） 用ω表示，那