1. 圆周运动教案设计（一等奖）

圆周运动教学设计

仁寿一中北校区物理组 姚红军

学习目标:

1．

知道什么是匀速圆周运动，理解匀速圆周运动是变速运动。

2．

理解线速度的概念，知道线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

3．

理解角速度、周期、频率和转速的概念，会用有关公式进行计算。

4．理解线速度、角速度、周期、频率和转速之间的关系，会用有关公式进行计算。

学习重点: 匀速圆周运动的线速度、角速度。

学习难点:

线速度、角速度和周期之间的关系。 主要内容: 一、匀速圆周运动

(1)

定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

(2)

匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式，也是最基本的曲线运动之一。匀速圆周运动是一种理想化的运动形式。许多物体的运动接近这种运动，具有一

定的实际意义。一般圆周运动，也可以取一段较短的时间(或弧长)看成是匀速圆周运动。

(3)运动性质：是一种变速运动而绝非匀速运动。因为质点沿一圆周运动，做的是曲线运动，速度方向沿圆周的切线方向，时刻在改变，而匀速运动中质点的速度是个恒矢量，大小和方向都不变，且必是直线运动。

(4)匀速圆周运动应理解为“匀速率”圆周运动。因为“在相等的时间里通过的圆弧长度相等”，指的是速率不变。

二、描述匀速圆周运动快慢的物理量

(1)线速度v ①意义：描述质点沿圆弧运动的快慢，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。

②定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。

③单位：m／s。

④矢量：方向在圆周各点的切线方向上。

⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

⑥质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是

恒矢量。

(2)角速度ω

①

定义：连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。

②单位：rad／s(弧度每秒)。

③矢量(中学阶段不讨论)．

④意义： ⑤质点做匀速圆周运动时，角速度ω恒定不变。

(3)周期T ①定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

②单位：s(秒)。

③标量：只有大小。

④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢。周期长说明运动得慢，周期短说明运动得快。

⑤质点做匀速圆周运动时，周期恒定不变。

(4)频率f ①定义：周期的倒数(每秒内完成周期性运动的次数)叫频率。

②单位：Hz(赫)。

③标量：只有大小。

④意义：定量描述匀速圆周运动的快慢，频率高说明运动得快，频率低说明运动得慢。

⑤质点做匀速圆周运动时，频率恒定不变。

(5)转速n ①定义：做匀速圆周运动的质点每秒转过的圈数。

②单位：在国际单位制中为r／s(转每秒)；常用单位为r／min(转每分)。1 r／s=60 r／min。

③标量：只有大小。

④意义：实际中定量描述匀速圆周运动的快慢，转速高说明运动得快，转速低说明运动得慢。

⑤质点作匀速圆周运动时，转速恒定不变。

⑥相互关系：

【例一】下列说法中正确的是( ) A．

曲线运动一定是变速运动。 B．变速运动一定是曲线运动。

C．匀速圆周运动就是速度不变的运动。 D．匀速圆周运动就是角速度不变的运动。

【例二】一个电钟的秒针长20cm，它的针尖的线速度等于_______，角速度等于______。

【例三】在速率、速度、角速度、周期、频率等物理量中，在匀速圆周运动中保持不变的是__________________________。

【例四】一个飞轮的半径是2m，转速是120r/min，则它频率是_______周期是______角速度是_________轮边缘各点的线速度大小是____________。

共轴转动和皮带传动问题研究

【例五】如图，B是地球赤道上的一点，A是北纬45°线上的一点。试求：

1．A、B两点随地球自转的角速度。

2．A、B两点随地球自转的线速度。

3．比较A、B两点的线速度和角速度，能得出什么结论? 【例六】如图是皮带传动的示意图，己知大轮和

小轮的半径之比，r1：r2=2：1，B、C两点分别是大、

小轮边缘上的点，A点距O的距离为r1／2。试求：

1．B、C两点的线速度之比。

2．B、C两点的角速度之比。

3．A、B、C三点的线速度之比。

课堂训练：

1．对于作匀速圆周运动物体( ) A．线速度大的角速度一定大。

B．线速度大的周期一定小。

C．角速度大的半径一定小。

D．角速度大的周期一定小。

2．甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京．当它们随地球一起转动时，则( ) A．甲的角速度最大、乙的线速度最小。

B．丙的角速度最小、甲的线速度最大。

C．三个物体的角速度、周期和线速度都相等。

D．三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最小。

3．在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是( ) A．角速度 B．线速度

C．向心加速度 D．作用在物体上合外力的大小

4．地球绕太阳公转的运动可以近似地看做匀速圆周运动，地球距太阳约1．5×10km，地球绕太阳公转的角速度是多大?线速度是多大? 8