第一篇:《圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教案
《圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教案
【考綱解讀】
1.了解線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。理解向心力及向心加速度。2.能結(jié)合生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例熟練應(yīng)用向心力和向心加速度處理問題。3.能正確處理豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。
4.知道什么是離心現(xiàn)象,了解其應(yīng)用及危害。會(huì)分析相關(guān)現(xiàn)象的受力特點(diǎn)。【重點(diǎn)知識(shí)梳理】
一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
1.線速度:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所通過的弧長(zhǎng)與所用的時(shí)間的比值。(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿切線方向運(yùn)動(dòng)的快慢.(2)方向:某點(diǎn)線速度方向沿圓弧該點(diǎn)切線方向.(3)大小:V=S/t 說明:線速度是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度,其方向時(shí)刻改變,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
2.角速度:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,連接物體與圓心的半徑轉(zhuǎn)過的圓心角與所用的時(shí)間的比值。
(l)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢.(2)大小:ω=φ/t
單位:(rad/s)
3.周期T,頻率f:做圓周運(yùn)動(dòng)物體一周所用的時(shí)間叫周期.周期的廣范含義: 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù),叫做頻率,也叫轉(zhuǎn)速 4.轉(zhuǎn)速:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。r/min 5.V、ω、T、f的關(guān)系
T=1/f,ω=2π/T= v /r=2πf,v=2πr/T=2πrf=ωr.
T、f、ω三個(gè)量中任一個(gè)確定,其余兩個(gè)也就確定了.但v還和半徑r有關(guān). 6.向心加速度
(1)物理意義:描述線速度方向改變的快慢的物理量。(2)大小:a=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv,(3)方向:總是指向圓心,方向時(shí)刻在變化.不論a的大小是否變化,a都是個(gè)變加速度.
(4)注意:a與r是成正比還是反比,要看前提條件,若ω相同,a與r成正比;若v相同,a與r成反比;若是r相同,a與ω2成正比,與v2也成正比.
7.向心力
(1)作用:產(chǎn)生向心加速度,只改變線速度的方向,不改變速度的大小.因此,向心力對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體不做功.
(2)大小: F=ma=mv2/r=mω2 r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv
(3)方向:總是沿半徑指向圓心,時(shí)刻在變化.即向心力是個(gè)變力.
說明: 向心力是按效果命名的力,不是某種性質(zhì)的力,因此,向心力可以由某一個(gè)力提供,也可以由幾個(gè)力的合力提供,要根據(jù)物體受力的實(shí)際情況判定.
v2F心= ma心= m?m?2 R= m m4?2n2 R= mωv R
二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.特點(diǎn):線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的.
2.性質(zhì):是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng),并且是加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng).
3.加速度和向心力:由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變,故僅存在向心加速度,因此向心力就是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力.
4.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心.
三、變速圓周運(yùn)動(dòng)(非勻速圓周運(yùn)動(dòng))典型是:豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)。
變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,不僅線速度大小、方向時(shí)刻在改變,而且加速度的大小、方向也時(shí)刻在改變,是變加速曲線運(yùn)動(dòng)(注:勻速圓周運(yùn)動(dòng)也是變加速運(yùn)動(dòng)).
變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一般不指向圓心,變速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合外力產(chǎn)生兩個(gè)效果. 1.半徑方向的分力:產(chǎn)生向心加速度而改變速度方向.法向加速度。2.切線方向的分力:產(chǎn)生切線方向加速度而改變速度大小.切向加速度 法向分力:產(chǎn)生向心加速度,改變方向快慢的物理量。
故利用公式求圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大小,必須用該點(diǎn)的瞬時(shí)速度值.
四、圓周運(yùn)動(dòng)解題思路 1.靈活、正確地運(yùn)用公式
ΣFn=man=mv2/r=mω2r=m4π2r/T2=m4π2fr ;
2.正確地分析物體的受力情況,找出向心力.
五、有輻條的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的順轉(zhuǎn)反現(xiàn)象:如何解釋?
每1/30秒更一幀,車上有8根對(duì)稱輻條,若在1/30秒內(nèi),每根輻條恰好轉(zhuǎn)過角度為(45、360、365、355)觀眾覺得車輪是怎樣轉(zhuǎn)的。(45度時(shí)不動(dòng);360時(shí)不動(dòng)、355度倒轉(zhuǎn))。
【規(guī)律方法】
1.線速度、角速度、向心加速度大小的比較
在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí).要抓住不等量和相等量的關(guān)系.同軸的各點(diǎn)角速度ω和n相等,而線速度v=ωr與半徑r成正比.在不考慮皮帶打滑的情況下.傳動(dòng)皮帶與皮帶連接的兩輪邊緣的各點(diǎn)線速度大小相等,而角速度ω=v/r與半徑r成反比.
2.向心力的認(rèn)識(shí)和來源
(1)向心力不是和重力、彈力、摩擦力相并列的一種類型的力,是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),切不可在物體的相互作用力(重力、彈力、摩擦力、萬有引力)以外再添加一個(gè)向心力.
(2)由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向變化而速度大小不變的運(yùn)動(dòng),故只存在向心加速度,物體受的外力的合力就是向心力。顯然物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是:物體的合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心。
(3)分析向心力來源的步驟是:首先確定研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置,然后分析圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的力,作出受力圖,最后找出這些力指向圓心方向的合外力就是向心力.例如,沿半球形碗的光滑內(nèi)表面,一小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在與小球同一水平面上的O/點(diǎn),不在球心O,也不在彈力N所指的PO線上.這種分析方法和結(jié)論同樣適用于圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周飛行等在水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題。共同點(diǎn)是由重力和彈力的合力提供向心力,向心力方向水平。
(4)變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源:分析向心力來源的步驟同分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力來源的步驟相向.但要注意,①一般情況下,變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是合外為沿半徑方向的分力提供. ②分析豎直面上變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源時(shí),通常有細(xì)繩和桿兩種模型.
v2(5)當(dāng)物體所受的合外力小于所需要提供的向心力時(shí),即F向<m時(shí),物體做離心運(yùn)動(dòng);
rv2當(dāng)物體所受的合外力大于所需要的向心力,即F向>m時(shí),物體做向心運(yùn)動(dòng)。
r3、圓周運(yùn)動(dòng)與其它運(yùn)動(dòng)的結(jié)合
圓周運(yùn)動(dòng)和其他運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,要注意尋找這兩種運(yùn)動(dòng)的結(jié)合點(diǎn):如位移關(guān)系、速度關(guān)系、時(shí)間關(guān)系等.還要注意圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):如具有一定的周期性等.
【高頻考點(diǎn)突破】
考點(diǎn)一
描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
例1、圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,A是它邊緣上的一點(diǎn).左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r.B點(diǎn)在小輪上,它到小輪中心的距離為r.C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動(dòng)過程中,皮帶不打滑.則()
A.A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等 B.A點(diǎn)與B點(diǎn)的角速度大小相等 C.A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等 D.A點(diǎn)與D點(diǎn)的向心加速度大小相等 考點(diǎn)二
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
例
2、如圖3所示,水平的木板B托著木塊A一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從水平位置a沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b的過程中()
A.B對(duì)A的支持力越來越大 B.B對(duì)A的支持力越來越小 C.B對(duì)A的摩擦力越來越大
D.B對(duì)A的摩擦力越來越小
【變式探究】 如圖所示,光滑水平面上,小球m在拉力,作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),拉力F發(fā)生變化,關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說法正確的()A.若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) B.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽Epa做離心運(yùn)動(dòng) C.若拉力突然變大,小球?qū)⒀剀壽Epb做離心運(yùn)動(dòng) D.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽Epc做離心運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)三
豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的模型主要有兩種,即輕繩(單圓軌道)類與輕桿(雙圓軌道)類.它們的主要特點(diǎn)是:(1)輕繩(單圓軌道)(如圖6)在最高點(diǎn)只能提供豎直向下的作用力.因此,通過最高點(diǎn)的臨界條件是,繩的拉力(單圓軌道對(duì)物體的作用力)為0,重力充當(dāng)v2向心力,mg?m,解得:v?gR,即v?gR時(shí)物體才能通過最高點(diǎn),所以:v臨界?gR.(2)R是
輕桿(雙圓軌道)(如圖7)則由于桿既可以提供拉力,也可以提供支持力或不提供作用力,因此,桿作用物體到最高點(diǎn)時(shí),其速度可以為0,此時(shí)桿提供的支持力與物體的重力平衡,所以v臨界=0.
例
3、如圖,一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn),且兩者固定不動(dòng).一長(zhǎng)L為0.8m的細(xì)繩,一端固定于O點(diǎn),另一端系一個(gè)質(zhì)量m1為0.2kg的球.當(dāng)球在豎直方向靜止時(shí),球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱悖F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無初速釋放.當(dāng)球m1擺至最低點(diǎn)時(shí),恰與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.8kg的小鐵球正碰,碰后m1小球以2m/s的速度彈回,m2將沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng),恰好能通過最高點(diǎn)D.g=10m/s2,求:
(1)m2在圓形軌道最低點(diǎn)C的速度為多大?(2)光滑圓形軌道半徑R應(yīng)為多大? 考點(diǎn)四 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界與最值問題
例
4、如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球由兩根細(xì)繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上的A、B兩處,AB間距為L(zhǎng),A處繩長(zhǎng)為2L,B處繩長(zhǎng)為L(zhǎng),兩根繩能承受的最大拉力均為2mg,轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)。則:
(1)當(dāng)B處繩子剛好被拉直時(shí),小球的線速度v多大?(2)為不拉斷細(xì)繩,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度?多大?
(3)若先剪斷B處繩子,讓轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)小球轉(zhuǎn)動(dòng),使繩子與轉(zhuǎn)軸的夾角從45°開始,直至小球能在最高位置作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在這一過程中,小球機(jī)械能的變化為多大?
考點(diǎn)五
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
例
5、有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目,示意圖如圖14所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計(jì)鋼繩的重力,求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系.考點(diǎn)
六、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
例
6、某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄
壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以va=5m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出,從b點(diǎn)進(jìn)入軌道,依次經(jīng)過“8002”后從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.3,不計(jì)其它機(jī)械能損失。已知ab段長(zhǎng)L=1.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小物體質(zhì)量m=0.01kg,g=10m/s2。求:
(1)小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程。
(2)小物體經(jīng)過數(shù)這“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體作用力的大小和方向。
第二篇:圓周運(yùn)動(dòng)教案教案
6.5 圓周運(yùn)動(dòng)
★新課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1、理解線速度的概念,知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、理解角速度和周期的概念,會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。
2、理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:v=rω=2πr/T
3、理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
(二)過程與方法
1、運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時(shí)性。
2、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系,建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。
2、體會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂趣。★教學(xué)重點(diǎn)
線速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系。★教學(xué)難點(diǎn)
理解線速度、角速度的物理意義。★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生歸納分析,討論、交流學(xué)習(xí)成果。★教學(xué)工具
投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過程
(一)引入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,這節(jié)課開始我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)一類常見的曲線運(yùn)動(dòng)――圓周運(yùn)動(dòng)。
(二)進(jìn)行新課
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中常見的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生紛紛舉例。選出代表發(fā)言。教師活動(dòng):待學(xué)生舉例后,提出問題:
這些作圓周運(yùn)動(dòng)的物體,哪些運(yùn)動(dòng)得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢?
引導(dǎo)學(xué)生討論教材“思考與討論”中的問題,選出代表發(fā)表見解。
學(xué)生活動(dòng):思考并討論自行車的大齒輪、小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢。
教師活動(dòng):聽取學(xué)生的發(fā)言,針對(duì)學(xué)生的不同意見,引導(dǎo)學(xué)生過渡到對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量――線速度的學(xué)習(xí)上來。
1、線速度
教師活動(dòng):我們?cè)?jīng)用速度這個(gè)概念來描述物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的快慢,那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢?如果能,該怎樣定義呢? 給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納,然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。(1)線速度的物理意義(2)線速度的定義(3)線速度的定義式(4)線速度的瞬時(shí)性(5)線速度的方向
學(xué)生活動(dòng):(1)結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容
(2)嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)(3)交流討論,查缺補(bǔ)漏
師生互動(dòng):投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)
(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢.(2)定義:質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng)Δl和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。(比值定義法)
(3)大小:v =?l。單位:m/s(s是弧長(zhǎng),非位移)?t(4)當(dāng)選取的時(shí)間Δt很小很小時(shí)(趨近零),弧長(zhǎng)Δl就等于物體在t時(shí)刻的位移,定義式中的v,就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度了。(5)方向:在圓周各點(diǎn)的切線上(6)“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的速度的大小不變,即速率不變;而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變,二者并不相同。
[結(jié)論]勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).2、角速度
教師活動(dòng):描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,除了用線速度外,還有沒有其它方法?
給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納,然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。[投影]閱讀提綱
(1)角速度的物理意義(2)角速度的定義(3)角速度的定義式
學(xué)生活動(dòng):(1)結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容
(2)嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)(3)交流討論,查缺補(bǔ)漏
師生互動(dòng):投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)
(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.(2)定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過Δθ的角度跟所用時(shí)間Δt的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度;
(3)定義式:ω=?? ?t3、角速度的單位
教師活動(dòng):線速度的單位是米每秒,角速度的單位又是什么呢?
[投影]閱讀提綱
(1)怎樣度量圓心角的大小?弧度這個(gè)單位是如何得到的?在計(jì)算時(shí)要注意什么?
(2)國(guó)際單位制中,角速度的單位是什么?
(3)有人說,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng),也是角速度不變的運(yùn)動(dòng),這兩種說法正確嗎?為什么?
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容,完成對(duì)角速度單位的學(xué)習(xí)。師生互動(dòng):投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)
(1)圓心角θ的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來描述,這個(gè)比值是沒有單位的,為了描述問題的方便,我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位,這就是弧度。弧度不是通常意義上的單位,計(jì)算時(shí),不能將弧度帶道算式中。(2)國(guó)際單位制中,角速度的單位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句話是錯(cuò)誤的,因?yàn)榫€速度是矢量,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng),后一句話是正確的,因?yàn)榻撬俣仁菢?biāo)量,沒有方向,因此角速度是不變的。
教師活動(dòng):教材中還提到了描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法,它們是什么?單位如何? 學(xué)生活動(dòng):閱讀教材,掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念。
4、線速度跟角速度的關(guān)系
教師活動(dòng):線速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,它們之間有何關(guān)系呢?
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系。
學(xué)生活動(dòng):在練習(xí)本上推導(dǎo)線速度和角速度的關(guān)系式.
第三篇:《圓周運(yùn)動(dòng)》教案
朝陽區(qū)公開課優(yōu)秀教案
教科版高中物理必修2 方法三:比較轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間,秒針快.教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生的答案,肯定其合理的部分,指出可改進(jìn)之處.2.圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述(1)線速度v??l ?t?0,?l——弧長(zhǎng),?t意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢 方向: 切線方向.(勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng):v大小恒定、方向變化)單位:m/s(2)角速度???? ?t-1意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢(勻速圓周運(yùn)動(dòng)的ω大小恒定)單位:rad/s或s.(3)周期T,單位s 頻率f =1/T,單位Hz.活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生分析線速度、角速度、周期之間的聯(lián)系.2?r??T?(4)聯(lián)系: ??v??r
2????T??v?(5)轉(zhuǎn)速n PPT投影:汽車轉(zhuǎn)速表
思考:若轉(zhuǎn)速表指針指在“15”的位置,分析此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)周期和頻率.三.課堂小結(jié)(略)【思考題】
1.某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它在任意相等的時(shí)間內(nèi)
A.通過的弧長(zhǎng)相等 B.位移相同 C.轉(zhuǎn)過的角度相等 D.平均速度相同 2.在地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中,地球上的物體都繞地軸作圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于物體線速度、角速度的大小,下列說法正確的是
A.赤道表面上物體的線速度最大 B.緯度越高,物體的線速度越大 C.赤道表面上物體的角速度最大 D.緯度越高,物體的角速度越大 3.自行車的大齒輪與小齒輪通過鏈條相連,后輪與小齒輪繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng).《圓周運(yùn)動(dòng)》教案
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)定自行車的行駛速度.《圓周運(yùn)動(dòng)》教案
第四篇:圓周運(yùn)動(dòng)教案
第二章
圓周運(yùn)動(dòng) 2.1
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(一)圓周運(yùn)動(dòng)
(二)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義:
2、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的幾個(gè)物理量“
(1)、線速度
A、物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢.
B、定義:質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng)△s和所用時(shí)間△t的比值叫做線速度.(比值定義法)(這里是弧長(zhǎng),而直線運(yùn)動(dòng)中是位移)
C、大小:v=△s/△t單位:m/s(s是弧長(zhǎng).非位移).
D、當(dāng)選取的時(shí)間△t很小很小時(shí)(趨近零).弧長(zhǎng)△s就等于物體在t時(shí)刻的位移,定義式中的v,就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度了.
E、方向;在圓周各點(diǎn)的切線上.
F、“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變,即速率不變:而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變.是大小方向都不變,二者并不相同.
結(jié)論:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).(2)角速度
A、物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.
B、定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中.連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過△θ的角度跟所用時(shí)間△t的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度.
C、定義式:ω=△θ/△t.
D、國(guó)際單位制中,角速度的單位是弧度/秒(rad/s). E、角速度是矢量
F、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度________的運(yùn)動(dòng).
(3)周期(頻率)A、周期:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)________所用的時(shí)間. B、頻率:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在1秒鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)的________. C、頻率與周期的關(guān)系:f=________.
(4)轉(zhuǎn)速.
物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的________.通常用n表示.單位:轉(zhuǎn)每秒(r/s)
(5)、線速度、角速度和周期的關(guān)系.
線速度和周期的關(guān)系:v=________.
角速度和周期的關(guān)系:ω=________.
線速度和角速度的關(guān)系:v=________
例1:關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法不正確的是
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率不變
C.任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移相等 D.任意相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等
例2:把地球看成一個(gè)球體,在地球表面上赤道某一點(diǎn)A,北緯60°一點(diǎn)B,在地球自轉(zhuǎn)時(shí),A與B兩點(diǎn)角速度之比為多大?線速度之比為多大?
例3:如圖所示,皮帶傳送裝置A.B為邊緣上兩點(diǎn),O1A?2O2B,C為O1A中點(diǎn),皮帶不打滑.
求:vA:vB:vC?,?A:?B:?C
例4:如圖所示,直徑為d的紙筒,以角速度?繞o軸轉(zhuǎn)動(dòng),一顆子彈沿直徑水平穿過圓紙筒,先后留下a.b兩個(gè)彈孔,且oa.ob間的夾角為?,則子彈的速度為多少?
例5:鐘表的秒針.分針.時(shí)針的角速度各是多少?若秒針長(zhǎng)0.2m,則它的針尖的線速度是多大?
例6:如圖所示,用皮帶相連的輪子,大輪半徑R等于小輪半徑的2倍,大輪上點(diǎn)A到轉(zhuǎn)軸O的距離AO?R/S,B.C兩點(diǎn)分別在大輪與小輪邊緣上,當(dāng)大輪帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng),而皮帶不打滑時(shí),A.B.C三點(diǎn)的角速度之比是多少?線速度之比是多少?
例7:為了測(cè)定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A.B,A.B平行相距2m,軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min,子彈穿過兩盤留下兩彈孔a.b,測(cè)得兩彈孔半徑夾角是30?,如圖所示,則該子彈的速度是()
A.360m/s
B.720m/s C.1440m/s
D.108m/s
2.2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度
(一)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
1、定義: 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用,這個(gè)力叫向心力。
2、特點(diǎn):方向始終與V垂直,指向圓心。
3、作用效果:
4、效果力: 向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力提供,或者是某個(gè)力的分力,或幾個(gè)力的合力所提供,也可以是相互間引力,還可以是電荷間作用力。這些力性質(zhì)不同,效果都是使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。可見向心力不是一種特殊性質(zhì)的力(受力分析時(shí)不要把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力),向心力是以效果命名的力。
5、常見勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源分析:
6、向心力的大小:向心力的大小F與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系
物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度的二次方成正比。公式:F=m rω2=
(二)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度
1、物理意義:
2、方向:
3、大小:
同步練習(xí)
1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度()
A 總是向圓心且大小不變題 B 總是跟速度的方向垂直,方向時(shí)刻在改變 C 與線速度成正比 D 與角速度成正比
2、在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度是描述()
A 線速度變化快慢的物理量 B 線速度方向變化快慢的物理量 C 線速度大小變化快慢的物理量 D 角速度變化快慢的物理量
3、在光滑的水平面上,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線栓一質(zhì)量m的小球,以角速度ω作勻速圓周運(yùn)動(dòng),說法中正確的是()
A L、ω不變,m越大線越易被拉斷 B m、ω不變,L越小線越易被拉斷
C m、L不變,ω越大線越易被拉斷 D m不變,L減半且角速度加倍時(shí),線的拉
力不變
4、如圖所示,兩帶孔物體A、B的質(zhì)量分別是mA和mB,套在光滑水平桿上用線相連,當(dāng)水平桿繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B兩物體恰相對(duì)于桿靜止,若OA=3OB,下列說法中正確的是()
A 物體A和B的向心加速度相等
B 物體A和B受到的向心力大小相等、方向相反 C mB<mA D mB=3mA
5、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()
A 勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力是恒力,而變速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力是變力
B 勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力就是向心力,而變速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力不等于向心力 C 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心,而變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定不總指向圓心 D 勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度都指向圓心
6、如圖所示,一個(gè)光滑的圓環(huán)M,穿著一個(gè)小環(huán)N,圓環(huán)M以豎直的AOB軸為轉(zhuǎn)軸,做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),那么()
A 環(huán)N所受的力是N的重力及M對(duì)N的支持力 B 環(huán)N所受的力是N的重力及N對(duì)M的壓力
C 環(huán)N的向心力方向指向大環(huán)圓心 D 環(huán)N的向心力方向是垂直指向轉(zhuǎn)軸的
7、一個(gè)3kg的物體在半徑為2m的圓周上以4m/s的速度運(yùn)動(dòng),則向心加速度為_________。
8、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體,若保持其半徑不變,角速度增加為原來的兩倍時(shí),向心加速度變成原來的____倍。
9、甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),比較以下各情況下兩個(gè)物體的向心加速度的大小? A 它們的線速度相等,乙的半徑小,則a甲 a乙; B 它們的周期相等,甲的半徑大,則a甲 a乙; C 它們的角速度相等,乙的線速度小,則a甲 a乙;
D 它們的線速度相等,在相同時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙大,則a甲 a乙。
510、月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道接近于圓形,它的軌道半徑是3.84×10km,公轉(zhuǎn)周期是27.3天。月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度是___________。
11、A、B兩個(gè)快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),它們通過的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2,它們的向心加速度之比是_________。
12、甲已兩球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),甲球質(zhì)量是乙球的3倍,甲球在半徑為25cm的圓周上運(yùn)動(dòng),乙球在半徑16cm的圓周上運(yùn)動(dòng),甲球轉(zhuǎn)速30r/min,乙球轉(zhuǎn)速75r/min,則甲球的向心加速度與乙球的向心加速度之比_________。
13、一部機(jī)器由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),機(jī)器上的皮帶輪的半徑是電動(dòng)機(jī)皮帶輪半徑的3倍,如圖所示,2皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)。已知機(jī)器皮帶輪邊緣上一點(diǎn)的向心加速度為0.10m/s。問:電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的轉(zhuǎn)速比n1:n2是___________。機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半,A點(diǎn)的向心加速度是__________。電動(dòng)機(jī)皮帶輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度是_____________。
14、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,若半徑保持不變,它的轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),其線速度將變?yōu)樵瓉淼腳______倍,所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腳_______倍。若線速度保持不變,當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),它的軌道半徑將變?yōu)樵瓉淼腳_______倍,它所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腳________倍。
15、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,若保持其半徑不變,角速度增加為原來的兩倍時(shí),所需的向心力比原來增加了60N,物體原來所需的向心力是________N。
16、把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中,晃動(dòng)漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球的向心力是由____________力提供的。
17、質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn),當(dāng)桿在光滑水平面上繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如圖所示,則球A和球B的向心加速度之比是_________。
第五篇:圓周運(yùn)動(dòng)教案(初稿)
第四節(jié):圓周運(yùn)動(dòng)
江蘇省宿豫中學(xué)
趙倫兵
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是繼直線運(yùn)動(dòng)后學(xué)習(xí)的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),是對(duì)如何描述和研究比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的拓展,是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系知識(shí)的進(jìn)一步延伸,也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜圓周運(yùn)動(dòng)(如萬有引力與航天等)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要以勻速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象入手,使學(xué)生知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng),體會(huì)建立理想模型的科學(xué)研究方法。
通過設(shè)置情境,使學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)快慢不同的情況,認(rèn)識(shí)到需要引入描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,再通過與勻速直線運(yùn)動(dòng)的類比和多媒體動(dòng)畫的輔助,學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、相互交流等方式,創(chuàng)設(shè)平臺(tái),讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí),對(duì)幾個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行討論分析,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的情感,學(xué)會(huì)合作與交流,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。
通過生活實(shí)例,認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)在生活中是普遍存在的,學(xué)習(xí)和研究圓周運(yùn)動(dòng)是非常必要和十分重要的,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念,了解周期的概念,理解線速度、角速度的概念以及它們之間的關(guān)系,具備利用相關(guān)知識(shí)分析與解決實(shí)際問題的能力。
2、過程與方法:在時(shí)間足夠小的情景下(極限法)理解線速度的瞬時(shí)性;通過數(shù)學(xué)知識(shí)探究線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過數(shù)學(xué)知識(shí)與方法的應(yīng)用,體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系,建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn);從不同的方面辯證、全面地認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的快慢、樹立正確的認(rèn)識(shí)觀。
三、教學(xué)重點(diǎn):
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。
四、教學(xué)難點(diǎn):
理解線速度方向是圓弧上各點(diǎn)的切線方向
五、教學(xué)資源
1、器材:鐵架臺(tái)、圓盤、白紙、圓規(guī)、紅墨水、滴管、陀螺、圓環(huán)、細(xì)線、刻度尺、鐘、自行車。
2、課件:
3、錄像:生活中圓周運(yùn)動(dòng)的視頻。
教 學(xué) 過 程;
一、引入新課:
1、表演雜技:水流星
2、播放視頻:大轉(zhuǎn)輪、風(fēng)車、自行車轉(zhuǎn)彎、騎車過拱橋、過山車、賽車轉(zhuǎn)彎等 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)此類運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(1)沿圓弧運(yùn)動(dòng)(2)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)(3)運(yùn)動(dòng)具有重復(fù)性 教師總結(jié)出圓周運(yùn)動(dòng)的定義并板書。
二、線速度
1、學(xué)生回顧:直線運(yùn)動(dòng)快慢的比較方法:(1)比較的標(biāo)準(zhǔn)(兩種)(2)引入的物理量(教師要寫出速度的定義式)
2、教師展示問題情景:高速公路上奔馳的豪華小汽車的車輪與放在地球赤道平面上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體誰轉(zhuǎn)動(dòng)的快? 學(xué)生大討論后,各抒己見。
(如果學(xué)生認(rèn)為小汽車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快,教師可以引入毛主席的一句詩詞:坐地日行八萬里。汽車一天能跑八萬里嗎?如果學(xué)生認(rèn)為物體隨地球自轉(zhuǎn)的快,教師可以說:地球自轉(zhuǎn)要要一天,而車輪轉(zhuǎn)一圈不到一秒。)教師:到底哪個(gè)運(yùn)動(dòng)的快呢?這就是我們今天要研究的主要問題:如何研究圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢?
3、演示實(shí)驗(yàn):在一個(gè)圓盤上畫兩個(gè)半徑不一樣的同心圓(注意半徑要相差大一些),取同一條半徑與兩個(gè)原點(diǎn)交點(diǎn)A、B,標(biāo)記出它們的起始位置,然后讓圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,讓A、B兩點(diǎn)一起做圓周運(yùn)動(dòng)。
問題:A、B兩點(diǎn)誰運(yùn)動(dòng)的快?你比較的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)什么? 學(xué)生討論
回答問題
學(xué)生不難回答:它們?cè)谙嗤臅r(shí)間里A運(yùn)動(dòng)的距離比B大,在此基礎(chǔ)上引入線速度的概念。教師板書:
二、線速度
1、定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過的弧長(zhǎng)l與通過這段弧長(zhǎng)所用時(shí)間t的比值叫做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。
2、定義式:v??l ?t教師:線速度的概念是弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值,而速度是位移與時(shí)間的比值。這兩種定義有什么不同?
演示實(shí)驗(yàn):在圓環(huán)上用細(xì)線演示弧長(zhǎng)和位移的關(guān)系。學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
通過實(shí)驗(yàn)的演示學(xué)生很容易討論得出:在時(shí)間極短的情況下,弧長(zhǎng)和位移是相同的。所以曲線運(yùn)動(dòng)也可以用v??x來比較圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。?t4、線速度是矢量。
引入了線速度后,教師利用演示實(shí)驗(yàn)來說明圓周運(yùn)動(dòng)的方向。
演示實(shí)驗(yàn):旋轉(zhuǎn)陀螺,滴紅墨水,觀察紅墨水被甩出的徑跡,來說明線速度的方向。線速度的方向還可以用理論加以證明。
教師:在物理學(xué)中把物體沿著圓周運(yùn)動(dòng),并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生討論勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。課外探究:如何測(cè)定線速度的大小。
三、角速度
1、創(chuàng)設(shè)情境:地球與月球的對(duì)話 月亮繞地球運(yùn)動(dòng),地球繞太陽運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都可以看做圓周運(yùn)動(dòng),請(qǐng)看下面地球和月亮的“對(duì)話”:
地球說:你怎么走得這么慢?我繞太陽運(yùn)動(dòng)1s要走29.79Km,你運(yùn)動(dòng)1s才走1.02Km 但月亮說:不能這樣說吧!你一年才繞一圈,我27.3天就饒了一圈,到底誰轉(zhuǎn)的慢呢? 學(xué)生討論交流:地球與月亮哪個(gè)說的有道理?(希望學(xué)生能相互爭(zhēng)論)教師總結(jié):由此可以看出光用線速度不能全面的描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的。還需要用其他物理量來描述。
2、生活經(jīng)驗(yàn)回顧:讓學(xué)生回顧掛鐘指針的運(yùn)轉(zhuǎn)情況 問題:誰轉(zhuǎn)動(dòng)的快些,你比較的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
學(xué)生討論交流,自然引入角速度、周期、轉(zhuǎn)速的概念 教師總結(jié)作“副板書” 教師板書:
三、角速度:
1、定義:作圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)與圓心的連線掃過的圓心角與所用時(shí)間的比值叫做角速度
2、定義式:???? ?t3、教師引導(dǎo)學(xué)生正確理解角速度的單位:學(xué)生看書、自學(xué),交流回答:弧度/秒,符號(hào)是rad/s或s?1
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)地球和月亮的對(duì)話進(jìn)行評(píng)估,到底誰說得對(duì)呢?地球與月球運(yùn)動(dòng)的快慢應(yīng)如何描述?
學(xué)生大討論。教師總結(jié)、點(diǎn)評(píng)。
四、轉(zhuǎn)速:
從剛才觀察時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)討論出的結(jié)論得出工程技術(shù)上常用的描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法:轉(zhuǎn)速
1、定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)
2、符號(hào):n
3、單位:轉(zhuǎn)/秒(r/s),或轉(zhuǎn)/分(r/min)
五、周期
從剛才觀察時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)討論出的結(jié)論得出:周期
1、定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間叫做周期。
2、符號(hào):T
3、單位:秒
六、線速度與角速度的關(guān)系: 問題:線速度與角速度是從兩個(gè)不同方面來描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,那么它們之間是否有一定的定量關(guān)系呢?設(shè)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v,角速度為?,半徑為r,你能推出它們之間的關(guān)系嗎?試試看。學(xué)生上黑板板演推導(dǎo)過程。
這里主要讓學(xué)生從兩個(gè)方面去理解:
1、用數(shù)學(xué)方面知識(shí)去理解
2、要讓學(xué)生從線速度和角速度的定義去看。線速度等于弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值;角速度等于角度與時(shí)間的比值。如果我們把圓周運(yùn)動(dòng)放大到1個(gè)周期,弧長(zhǎng)是2?R,角度是2?,學(xué)生要能理解線速度和角速度的關(guān)系。
七、應(yīng)用知識(shí)分析生活事例
1、將自行車倒放于桌子上,事先介紹大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)部分,同時(shí)還要介紹它們的連接方式,然后搖動(dòng)腳踏板,讓三個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)起來,問這三個(gè)輪子上各點(diǎn)哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快些?也許它們運(yùn)動(dòng)得一樣快?
教師要引導(dǎo)學(xué)生先要了解三個(gè)輪子的關(guān)聯(lián)情況,并且引導(dǎo)學(xué)生從線速度與角速度兩個(gè)方面來描述運(yùn)動(dòng)的快慢。
學(xué)生討論、交流,然后派代表回答。教師點(diǎn)評(píng)。
2、拓展問題:你知道三個(gè)輪子大小設(shè)置的道理了嗎? 學(xué)生討論。教師點(diǎn)評(píng)。
3、你們注意過變速自行車與普通自行車的明顯區(qū)別在哪嗎?請(qǐng)你們課后研究變速自行車的變速原理。有條件的話親自體會(huì)一下“變速自行車”的變速。
八、課后練習(xí):(可以選擇其中一項(xiàng)去研究)
1、(感受與體驗(yàn))有機(jī)會(huì)的話利用假期到公園里去坐一下“大轉(zhuǎn)輪”,親身體會(huì)自己做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的感覺。
2、(探究)假設(shè)自行車腳踏板每2秒轉(zhuǎn)1圈,要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大?還需要測(cè)量哪些量?并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度大表達(dá)式。利用你家的自行車實(shí)際測(cè)量這些數(shù)據(jù),計(jì)算前進(jìn)速度的大小,然后實(shí)際測(cè)量自行車前進(jìn)的速度,對(duì)比一下,差別有多大?
3、(調(diào)查)常見的幾種機(jī)械傳動(dòng)方式;思考傳動(dòng)過程中兩輪的角速度關(guān)系,邊緣點(diǎn)的線速度大小的關(guān)系。