《圆周运动》教案设计

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《圆周运动》教案设计


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《圆周运动》教案设计

一、教学目标
【知识与技能】
知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度,会推导二者之间的关系。
【过程与方法】
通过对传动模型的应用,对线速度、角速度之间的关系有更加深入的了解,提高分析能力和抽象思维能力。
【情感态度与价值观】
在思考中体会物理学科严谨的逻辑关系,提高分析归纳能力,养成严谨科学的学习习惯。
二、教学重难点
【重点】
线速度、角速度的概念。
【难点】
二者关系的推导过程。
三、教学过程
环节一:新课导入
情景导入:课件展示生活中常见的圆周运动:

展示生活中的一些运动,引导找相似点:运动轨迹是一些圆,这种运动叫做圆周运动——引出课题。
环节二:新课讲授
过渡:学生列举生活中的圆周运动。
1.田径场弯道上赛跑的运动员的运动;
2.风车的转动;
3.地球的自转与公转;
4.自行车的前后轮、大小齿轮转动等。
研究物体的运动时,我们往往会提到物体的运动快慢。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?
(一)线速度
演示1:在台式电风扇的叶片上分别标记红、蓝两种颜色的点,到中间轴的距离不等。用手缓慢拨动叶片转动,让学生感受两点的运动,并用flash模拟。
让学生仔细观察,说出哪个点运动得快,你是怎么比较的。
讨论交流
两个点运动时间相同,但通过的弧长不相等,通过的弧长长的点运动得快。
总结:圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值能够描述物体运动的快慢,我们把它称之为线速度。
定义:弧长l与通过这段弧长所用时间t的比值叫做线速度, 。(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)线速度是瞬时速度。
(2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向(在圆周各点的切线方向)。
(3)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。
(4)单位:m/s.
(二)角速度
观察刚刚的flash,风扇叶片上的点在转动时,除了弧长发生了变化以外,还有什么变了?(与中点连线的角度)
所以同样可以用半径转过的角度φ和所用时间t的比值来表示圆周运动的快慢。即角速度
定义: 说明:(1)对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度ω是恒定的;
(2)单位:rad/s。
(三)推导二者关系
教师给出任务:尝试总结出线速度、角速度二者的关系。
学生独立进行推导,得出结论, , ,根据数学关系l=θr得:v=ωr.
环节三:巩固练习
给出问题场景:让学生观察自行车传动结构示意图中的大齿轮、小齿轮、后轮三个部分的转动,分析A、B、C三个点线速度、角速度的关系。

环节四:小结作业
除了线速度、角速度,还有一些可以用来描述快慢的物理量,如周期T、频率f,试着自己推导这些物理量之间的关系。


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