鲁科版高一物理必修二教案：4.1 匀速圆周运动快慢的描述

匀速圆周运动快慢的描述

教学目标：

一、知识与技能：

1、知道什么是匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是一种变速运动。

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、过程与方法：能用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。

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、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？让学生见教材p65（例：南极附近拍摄的星星运动轨迹、游乐场的圆周运动等）

（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

　1、匀速圆周运动

（1）教师举例机械钟表上指针的转动，让学生感知在相等的时间里通过相等的弧长

（2）并出示定义：在任意相等内时间内通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。（让学生知道匀速圆周运动是最简单的一种圆周运动。）

（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）让几个同学手拿物体让物体在竖直平面内做圆周运动，让其他同学比较它们的运动快慢，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：结合教材中自行车车轮示意图，让学生体会自行车车轮匀速转动时，同一轴条上的A、B两点在相同时间内绕轴心转过的角度一样，但B点通过的弧长比A点通过的弧长要长，表明B点比A点运动得快。

b：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。

c：线速度

1）线速度的大小 ：

2）线速度是矢量，它既有大小，也有方向。

3）线速度的方向：在圆周各点的切线方向上（教材中图4-5和图4-6）

4）提出问题让学生讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？

5）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。即匀速圆周运动的“匀速”不是匀速度，而是匀速率。

说明：线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

（2）角速度

a：学生阅读课文有关内容，让学生自己观察，体会教材图4-7中自行车大、小齿轮轮缘上的A、B两点在相同时间内通过的弧长相等，两点的线速度大小一样。但B点绕小齿轮的圆心转过的角度比A点绕大齿轮的圆心转过的角度要大。从转动的角度看，B点比A点绕圆心转动得快。

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，表达式为：           。

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ω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：教师给出周期性运动的定义，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。

教师强调：周期、频率和转速也是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量。

（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：出示思考题：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，ω 与r成反比

2）当 ω一定时，v与r成正比

3）当r一定时，v与 ω成正比

（三）实例分析

1、画图介绍两种装置：1、齿轮传动装置     2、皮带传动装置