1. 圆周运动名师教学设计

2．1圆周运动

一、教学目标

知识与技能

1、知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。

2、知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。

3、知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。

4、掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。

5、能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。

过程与方法

通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用，让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题的方法。

情感态度与价值观

通过对圆周运动知识的学习，培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯。

二、重点、难点

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。

难点：

1、理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

2、让学生分析传动装置中主动轮、被动轮上各点的线速度、角速度

的关系。

三、教学过程

（一）复习回顾

物体做曲线运动，如何确定物体在某一时刻的速度方向？

（二）新课引入

1、学生带着以下问题观看图片：

①认识物体运动轨迹形状以及分析物体运动的特点。

②你认为这些物体运动的快慢相同吗？

③那么如何比较物体做运动的快慢呢？

2、组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例

3、实验演示

（三）新课

1.线速度

(1)线速度的物理意义；

(2)线速度的定义(和直线运动中速度定义的比较)；

(3)线速度的定义式、单位；

(4)线速度的平均值和瞬时值；

(5)线速度的方向；

(6)什么是匀速圆周运动？匀速圆周运动的速度特点是什么？匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗? 投影展示，总结。

1：线速度的物理意义：描述做圆周运动的物体通过弧长的快慢，反

映了质点在单位时间内通过的弧长的多少。

2：线速度是利用物体通过的弧长与所用时间的比值来定义的。

3：定义式：v=△l/△t单位：m/s(Δl是弧长．非位移)。

质点做圆周运动通过的弧长△l和所用时间△t的比值叫做线速度。（比值定义法）（这里是弧长，而直线运动中是位移）

4：线速度也有平均值和瞬时值之分。如果所取的时间间隔很小很小，这样得到的就是瞬时线速度。

当选取的时间△t很小很小时(趋近零)．圆弧AB的弧长Δl几乎成了直线，AB弧的长度与AB线段的长度几乎没有差别，此时，也就是物体由A到B的位移。因此，这里的v实际就是我们在直线运动中已经学过的瞬时速度，不过现在用来描述圆周运动的快慢而已。为了区别下面将要学习的角速度，命名时在速度前面加一个“线”字。曲线运动的线速度跟直线运动的速度没有本质的区别。只是在圆周运动这种特殊形式中，要描述物体转动的快慢。为了区别角速度，将做圆周运动的物体的速度称为线速度。

5：线速度也是矢量，其运动过程中方向在不断变化着。圆弧上该点的切线方向，在圆周各点的切线上。

6：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。匀速圆周运动的线速度方向是时刻在变化的，因此它仍是一种变速运动，匀速圆周运动的“匀速”，不是真正的匀速，而是指速度的大小不变，即指速率不变。而“匀速直线运动”的“匀

速”指的速度不变．是大小方向都不变，二者并不相同。

2.角速度

提出问题：A、B两个小球以相同的线速度分别绕如图所示的圆周做匀速圆周运动，在相同时间内它们与圆心连线转过的角度一样吗？它们运动快慢一样，转动快慢一样吗

？

提问：如何描述质点做圆周运动转动的快慢呢？

(1)角速度的物理意义；

(2)角速度的定义；

(3)角速度的定义式．

3.角速度的单位

每接触一个新的物理量．我们都要关心它的物理单位是什么．那么线速度的单位是米／秒，角速度的单位又是什么呢?下面就请同学们自主学习课本上有关角速度的内容。

(1)角的国际单位是什么？这个单位是如何得到的？ (2)国际单位制中，角速度的单位是什么? 在计算时要注意什么？

指导学生自主阅读，积极思考 ①我们熟悉的角的单位是“度”，在国际单位制中，角的量度使用另一个单位——弧度。

②在国际单位制中，角速度的单位是弧度／秒(rad／s)。

③思考：教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法，它们是什么?单位如何?

下面请同学们阅读教材的有关内容，掌握转速和周期、频率的概念。

（1）什么叫转速？单位是什么？符号如何？

（2）什么叫周期？单位是什么？符号如何？

4．线速度跟角速度的关系

问题：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？

引导学生阅读教材，推导出线速度和角速度的关系。

学生：在练习本上推导线速度和角速度的关系式。

点评：通过推导，加深对知识的学习，掌握知识间的联系。

5．应用与提升：

1、常见的传动装置

（1）．同轴传动．

vAr线速度、角速度、周期之间存在的定量关系为：＝，ωA＝ωB，vBRTA＝TB. （2）．皮带传动．

ωArTA线速度、角速度、周期之间存在的定量关系为：vA＝vB，＝，ωBRTBR＝. r（3）．齿轮传动．

线速度、角速度、周期之间存在的定量关系

TAr1n1ωAr2n2为：vA＝vB，＝＝，＝＝，式中n1、n2分别表示齿轮TBr2n2ωBr1n1的齿数．

（4）．摩擦传动．

线速度、角速度、周期存在以下定量关系．

ωArTARvA＝vB，＝，＝. ωBRTBr2、传动装置的特点及求解思路

（1）．同轴传动的物体上各点的角速度、转速和周期相等，但在同一轮上半径不同的各点线速度不同．

（2）．皮带传动(皮带不打滑)中与皮带接触的两轮边缘上各点(或合的齿轮边缘的各点)的线速度大小相同，角速度与半径有关．

（3）．通过各物理量间的关系式结合已知的量的关系确定其它未2πr2π知量的关系，常用的关系式为：v＝ωr，v＝＝2πrn.ω＝＝TT2πn. 四、

实例探究

1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系（相等）

2、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 五、课堂测试（见ppt）

六、课堂总结

七、作业

1.课后练习

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