1. 圆周运动优秀教案案例

《2.1圆周运动》教案

丁甜甜

一、教学目标

1、认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。

2、理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T 3、理解匀速圆周运动是变速运动。

二、教学重点

线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

三、教学难点

理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

四、课时安排

1课时

五、教学准备

多媒体课件、粉笔、图片。

六、教学过程

新课导入：

课件展示同学们熟悉的手表指针的走动，电风扇扇叶的转动，过山车的转动，蒸汽机工作时转轮的转动，地球围绕太阳的转动。

师：请同学们思考这几个物体所做的曲线运动，并请注意观察它们的运动特点。

学生可能答：它们的轨迹是一个圆。

师：对，这就是我们今天要研究的圆周运动，物体的运动轨迹是圆周或圆周的一部分的运动叫圆周运动，比如摩托车或者火车转弯时它们的运动轨迹都是圆周的一部分。

新课讲解：

一、比较圆周运动的快慢

师：刚才我们列举了很多圆周运动例子，日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。同学们观察动图思考，所列举的这些做圆周运动物体上的质点，哪些运

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动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢? 请同学们分组进行讨论。

交流与讨论:开始讨论时，学生之间有激烈的争论，各人考虑的出发点不一样，思考的角度不同，这时需要老师的引导。

师：你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的? 老师听取学生的发育，针对学生的不同意见，从思考的角度出发，通过与直线运动快慢描述的对比，引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的方法：方法一:比较相同时间内经过的弧长。方法二:比较相同时间内转过的角度。方法三:物体转一圈的时间。方法四:在相同时间内转的圈数。

二、线速度

师：第一种比较圆周运动快慢的方法，也就是比较相同时间内经过的弧长来比较圆周运动的快慢，我们就可以比较单位时间内经过的弧长。单位时间内的弧长就是弧长与时间的比值，我们起名叫做线速度。那么这种定义的方法是什么方法呢？

生：比值法。

师：那我们以前学习过的哪些物理量是用比值法定义的呢？

生：速度、加速度。

师：那速度的物理意义是描述物体运动的快慢，那我们现在学习的线速度的物理意义是什么呢？

生：线速度的物理意义描述质点沿圆周轨迹弧线运动的快慢。

师：如果我们v表示线速度，用Δs表示弧长，Δt表示时间，那线速度的定义式是什么呢？

生：vs。

t师：弧长是位移吗？ 生：不是。

师：那什么时候弧长和位移相等呢？

生：当选取的时间△t很小很小时(趋近零)．弧长△s就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。

师：我们学习的速度是有方向的，那线速度有方向吗？我们通过一段视频来观察。

生：线速度在圆周各点的切线上。

三、角速度

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教师出示课件展示手表指针的转动，提出问题：

师：根据第二种比较圆周运动快慢的方法以及线速度的定义，请你总结角速度的相关知识。

1、角速度的定义；

2、角速度的物理意义；

3、角速度的定义式；

4、角速度的单位。

教师投影知识点并点评、总结：

1、物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢。

2、定义：连接质点和圆心的半径转过的角度和所用时间的比值叫做角速度。

3、定义式：。

t

4、国际单位制中，角速度的单位是弧度／秒(rad／s)，角速度是矢量。但高中阶段不研究其方向。

四、线速度与角速度的关系

师：初中数学讲过弧长与半径的比值表示圆心角的弧度制。线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢，它们之间有何关系呢?下面请同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义，推导出线速度和角速度的关系v=rω。

学生推导，教师做点评。

五、常见的传送装置

展示三种常见的同带传送装置，让学生总结三种传送装置中A、B两个物体的运动中哪个物理量是相同的。

生：线速度。

教师总结：同带传送，线速度相同。

展示同轴传送装置，让学生总结同轴传送哪个物理量相同。

六、匀速圆周运动及其物理量

1、物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫做匀速圆周运动。

2、引导学生理解周期、频率、转速，和学生一起填写下面表格。

物理量

定义

周期

做匀速圆周运动的物频率

做匀速圆周运动的物转速

单位时间内转过的圈

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体运动一周所用的时间

符号

单位

物理意义

关系

2、和学生一起总结匀速圆周运动的特点

（1）线速度大小不变，方向时刻改变

（2）角速度不变

（3）周期不变

（4）频率不变

T s 体在单位时间所转过的圈数

f Hz、s

-1数

n r/s、r/min 描述物体做匀速圆周运动的快慢

nf1T

注意：匀速圆周运动是一种变速运动，“匀速”是指速率不变

七、匀速圆周运动及其物理量

八、典型例题

【例1】(多选)质点做匀速圆周运动时( BC ) A.线速度越大,其转速一定越大

B.角速度大时,其转速一定大

C.线速度一定时,半径越大,则周期越长

D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长

【例2】如图所示自行车的传动装置，P、Q到轴心的距离比为1:5；P、S到轴心的距离比为1:3，则：vQ:vP:vS= 5:1:1 ωQ:ωP:ωS= 3:3:1

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【例3】半径为40cm，转速1200r/min．求

（1）砂轮转动的周期；

（2）砂轮转动的角速度；

（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？

解：（1）

（2）

（3）

n1200r/min20r/sT111s0.05sfn202240rad/sT0.05sv2r20.4m16m/sT0.05s九、课堂小结

1.圆周运动的概念及其物理量

2.匀变速圆周运动的概念及其物理量之间的关系

3.几种传送装置

十、课后作业

1.练习与评价2、3题

2.预习《匀速圆周运动的向心力和向心加速度》

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板书设计

第二章 匀速圆周运动

第一节 圆周运动

一、圆周运动

运动轨迹是圆或圆周一部分

二、物理量

1、线速度

2、角速度

3、线速度与角速度的关系

4、周期、频率、转速

三、匀速圆周运动

1、特点：线速度不变；角速度不变；周期不变；频率、转速不变。

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