1. 圆周运动优秀教案板书设计

圆周运动

肇州县实验高中

刘立明

整体设计

教材首先列举生活中的圆周运动，以及科学研究所涉及的范围，大到星体的运动，小到电子的绕核运转，让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念，可以根据匀速圆周运动的概念引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向.学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的，即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述，由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动。通过取特殊的时间找到各物理量之间的关系，最后通过演示实验得出两个重要结论。

教学重点：理解线速度、角速度和周期以及它们之间的关系

教学难点

：

对匀速圆周运动是变速运动的理解

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.了解物体做圆周运动的特征. 2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算. 3.理解线速度、角速度、周期之间的关系. 过程与方法

1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征. 2.知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等. 3.探究线速度与角速度之间的关系. 情感态度与价值观

1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度. 2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识. 课前准备

多媒体课件、光盘、小球、细线、风扇、等. 教学过程

导入新课

演示导入

演示一：一个用细线栓着的小球，在水平内圆周运动

演示二：电风扇工作时，叶片的转动

演示三：光盘在光驱中工作时的运动

从而引出圆周运动的概念. 情景导入

课件展示生活中常见的圆周运动：

图片展示：飞机螺旋桨的转动，火车转弯时的运动，地球绕着太阳转的运动，电子围绕原子核的运动等都可以看作是圆周运动。找位同学给出圆周运动的定义。

一、圆周运动的概念

在物理学中，把质点的运动轨迹是圆周（或圆周的一部分）的运动叫圆周运动。

推进新课

引导学生列举生活中的圆周运动. 教师：研究物体的运动时，我们往往关心的是物体的运动快慢.对于做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢.

问题：对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢？

例如：两个小球均做圆周运动，哪个小球运动的快呢？

学生：左边的小球

教师：我们可以通过比较物体在一段时间内通过的弧的长短来比较圆周运动的快慢。

相等时间左边球通过的弧长长，运动得快。右边通过的弧长短，运动得慢。我们把物体通过的弧长与所用的时间的比值定义为线速度。

二、描述圆周运动快慢的物理量

1、线速度

（1）

定义：做圆周运动的质点通过的弧长s与通过这段弧长所用时间t的比值叫做圆周运动的线速度. （2）定义式：v=s

t（3）单位：m/s. （4）方向：在圆周各点的切线方向

物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动. 说明：（1）线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.

(2）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. 教师：除了用线速度描述外，我们还可以从另外一个角度比较。我们可以比较物体在一段时间内半径转过的角度大小来描述。相等时间转过的角度越大，运动得越快。

2、角速度

（1）定义：角速度等于半径转过的角度φ和所用时间t的比值定义为角速度。

（2）定义式：ω=

t（3）单位：rad/s. 在高中阶段我们只研究角速度的大小，不研究其方向。

我们也可以比较物体转过一周所用的时间的多少来描述物体做圆周运动的快慢。即周期。

3、周期：T (1)定义：物体运动一周所用的时间

. (2)单位：s 4、频率:f （1）定义：单位时间内质点完成周期性运动的次数叫频率。

（2）单位：Hz

5、转速：n (1)定义：每秒钟转过的圈数叫转速。

（2）单位：r/s或r/min

三、线速度、角速度、周期之间的关系

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，那么它们之间有什么样的关系呢？

分析：一物体做半径为r的匀速圆周运动，问：

1.它运动一周所用的时间叫周期，用T表示，它在周期T内转过的弧长为2πr.由此可知它的线速度为2r. T2. T2.一个周期T内转过的角度为2π，物体的角速度为通过思考总结得到：

2rTv=ωr

2Tv讨论v=ω·r

(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. 掌握了各物理量间的关系后，我们学以致用来解决以下几个问题。

例与练

1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是

（

）

A．速度的大小和方向都不变

B．速度的大小和方向都改变

C．速度的大小改变，方向不变

D．速度的大小不变，方向改变

2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（

）

A．半径一定，角速度与线速度成反比

B．半径一定，角速度与线速度成正比

C．线速度一定，角速度与半径成正比

D．角速度一定，线速度与半径成反比

3、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为20m的圆周运动的弧长为100m,求：

（1）线速度

（2）角速度

（3）周期

四、两个重要结论

1、传动装置线速度的关系

例：分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系.

解析：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在相同的时间内通过的弧长相等，所以它们线速度大小相等. 答案：大小相等

结论：同一传动各轮边缘上线速度相同

2、同一轮上各点的角速度关系

结论：同一轮上各点的角速度相同

例1、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA＝rC＝2rB.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

va＝vb或va∶vb＝1∶1

①

由v＝ωr得

ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2

②

B、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

ωb＝ωc或

ωb∶ωc＝1∶1

③

由v＝ωr得

vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2

④

由②③得

ωa∶ωb∶ωc＝1∶2∶2 由①④得

va∶vb∶vc＝1∶1∶2 【分析】

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v＝ωr找联系.

课堂训练

教师：下面我们来看这节课我们到底学习了什么？跟着老师的思路对本堂课做一个总结。

课堂小结

本节课通过描述做匀速圆周运动物体的快慢问题，引入了匀速圆周运动的线速度与角速度及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.匀速圆周运动的实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动.两种传动方式。

布置作业

教材“问题与练习”1、2、5. 板书设计

圆周运动

一、认识圆周运动：轨迹是圆的运动

二、描述匀速圆周运动的有关物理量

1.线速度

（1）定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值

（2）公式：v=s(s为弧长,非位移) t

（3）物理意义

2.角速度

（1）定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值

（2）公式：ω=

t（３）单位：rad/s （４）物理意义

3.转速和周期

三、线速度、角速度、周期间的关系

V=2πr/T；

ω= 2π/T；

v=r ω；

T=1/f 四、两个重要结论

1、同一传动各轮边缘上线速度相同

2、同一轮上各点的角速度相同

设计总结

本教学设计通过大量的生活实例，引导出圆周运动的定义.对比描述直线运动的物体运动快慢的速度概念，并结合实例得出线速度以及角速度的概念，并通过分析归纳得出线速度和角速度的关系.整个设计紧紧和学生的生活实际结合，化抽象为具体，较好地突破了难点.