高中圓周運動教案
發(fā)表時間：2020-09-17高一物理勻速圓周運動的實例分析教案54。
5.6勻速圓周運動的實例分析教學目標：
（一）知識與技能
1、知道向心力是物體沿半徑方向的合外力。
2、知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運動。
3、會在具體問題中分析向心力的來源。
（二）過程與方法
通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析。
（三）情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學生的分析能力、綜合能力和推理能力，明確解決實際問題的思路和方法。
教學重點：
1、掌握勻速圓周運動的向心力公式及與圓周運動有關(guān)的幾個公式
2、能用上述公式解決有關(guān)圓周運動的實例
教學難點：
理解做勻速圓周運動的物體受到的向心力是由某幾個力的合力提供的，而不是一種特殊的力。
教學方法：
講授法、分析歸納法、推理法
教學過程：
（一）引入新課
1、復習提問：
（1）如何求解向心加速度？
（2）向心力的求解公式有哪幾個？
2、引入：本節(jié)課我們應(yīng)用上述公式來對幾個實際問題進行分析。
（二）新課教學
一、運用向心力公式的解題步驟：
（1）明確研究對象，確定它在哪個平面內(nèi)做圓周運動，找到圓心和半徑。
（2）確定研究對象在某個位置所處的狀態(tài)，進行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力。
（3）建立以向心方向為正方向的坐標，據(jù)向心力公式列方程。
（4）解方程，對結(jié)果進行必要的討論。
二、實例分析
1、火車轉(zhuǎn)彎
火車在平直軌道上勻速行駛時，所受的合力等于0，那么當火車轉(zhuǎn)彎時，我們說它做圓周運動，那么是什么力提供火車的向心力呢？是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的外軌對輪緣的彈力提供向心力，由于火車質(zhì)量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損害鐵軌。所以，實際的彎道處的情況，如圖：
a、外軌略高于內(nèi)軌。
b、此時火車的支持力FN的方向不再是豎直的，而是斜向彎道的內(nèi)側(cè)。
c、此時支持力與重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力。
d、轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當?shù)母叨炔?，使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力完全由重力G和支持力FN來提供這樣外軌就不受輪緣的擠壓了。
2、汽車過拱橋和航天器中的失重問題
如圖，若汽車在拱橋上以速度v前進，橋面的圓弧半徑為R，求汽車過橋的最高點時對橋面的壓力？
⑴選汽車為研究對象
⑵對汽車進行受力分析：受到重力和橋?qū)嚨闹С至?br> ⑶上述兩個力的合力提供向心力、且向心力方向向下
⑷建立關(guān)系式：
又因支持力與壓力是一對作用力與反作用力，所以且
通過與上例的類比,可以了解航天器中的失重的原因,并由
可以解出,當時座艙對航天員的支持力F支=0，航天員處于失重狀態(tài)。
3、離心運動
做圓周運動的物體，它的線速度方向就在圓周的切線上，物體之所以沒有飛出去，是因為它受到的合外力提供了它所需的向心力。當向心力突然消失時，物體就沿切線飛出去；當向心力不足時，物體雖不會沿切線飛出去，也會逐漸遠離圓心，即：
（1）定義：做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需要的向心力的情況下，將遠離圓心運動出去，這種運動叫做離心運動。如圖：
（2）應(yīng)用：離心干燥器、無縫鋼管的生產(chǎn)、離心水泵
4、實例探究
［例1］雜技演員在做水流星表演時，用繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，若水的質(zhì)量m＝0.5kg，繩長l＝60cm，求：
（1）最高點水不流出的最小速率；
（2）水在最高點速率v＝3m/s時，水對桶底的壓力。
【解析】（1）在最高點水不流出的條件是重力不大于水做圓周運動所需要的向心力
即：mg≤m
則所求最小速率v0＝m/s＝2.42m/s.
（2）當水在最高點的速率大于v0時，只靠重力提供向心力已不足，此時水桶底對水有一向下的壓力，設(shè)為FN，由牛頓第二定律有
FN＋mg＝m
FN＝m－mg＝2.6N
由牛頓第三定律知，水對桶底的作用力FN′＝FN＝2.6N，方向豎直向上.
點評：抓住臨界狀態(tài)，找出臨界條件是解決這類極值問題的關(guān)鍵.
【思考】若本題中將繩換成輕桿，將桶換成球，上面所求的臨界速率還適用嗎?
［例2］如圖所示，在水平固定的光滑平板上，有一質(zhì)量為M的質(zhì)點P，與穿過中央小孔H的輕繩一端連著。平板與小孔是光滑的，用手拉著繩子下端，使質(zhì)點做半徑為a、角速度為ω1的勻速圓周運動。若繩子迅速放松至某一長度b而拉緊，質(zhì)點就能在以半徑為b的圓周上做勻速圓周運動.求質(zhì)點由半徑a到b所需的時間及質(zhì)點在半徑為b的圓周上運動的角速度.
【解析】質(zhì)點在半徑為a的圓周上以角速度ω1做勻速圓周運動，其線速度為va＝ω1a.突然松繩后，向心力消失，質(zhì)點沿切線方向飛出以va做勻速直線運動，直到線被拉直.如圖所示。質(zhì)點做勻速直線運動的位移為s＝，則質(zhì)點由半徑a到b所需的時間為：t＝s／va＝／（ω1a）。
當線剛被拉直時，球的速度為va＝ω1a，把這一速度分解為垂直于繩的速度vb和沿繩的速度v′.在繩繃緊的過程中v′減為零，質(zhì)點就以vb沿著半徑為b的圓周做勻速圓周運動.根據(jù)相似三角形得即.則質(zhì)點沿半徑為b的圓周做勻速圓周運動的角速度為ω2＝a2ω1／b2。
（三）課堂小結(jié)：讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容
（四）布置作業(yè)：問題與練習1、2、3、4
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高一物理教案：《勻速圓周運動的實例分析》教學設(shè)計
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責，教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課，幫助教師能夠井然有序的進行教學。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？小編收集并整理了“高一物理教案：《勻速圓周運動的實例分析》教學設(shè)計”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！
高一物理教案：《勻速圓周運動的實例分析》教學設(shè)計
教學目標
知識目標
1、進一步理解向心力的概念.
2、理解向心力公式，進一步明確勻速圓周運動的產(chǎn)生條件，掌握向心力公式的應(yīng)用.
能力目標
1、培養(yǎng)在實際問題中分析向心力來源的能力.
2、培養(yǎng)運用物理知識解決實際問題的能力.
情感目標
1、激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生關(guān)心周圍事物的習慣.
教學建議
教材分析
教材首先明確提出向心力是按效果命名的力，任何一個力或幾個力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力，接著詳細介紹了火車轉(zhuǎn)彎和汽車過拱橋兩個常見的實際問題.后面又附有思考與討論，開拓學生的思維.
教法建議
1、培養(yǎng)學生分析向心力來源的能力，分析問題時，要首先引導學生對做周圍運動的物體進行受力情況分析，并讓學生清楚地認識到求出物體沿半徑方向受到的合外力，就是提供給物體做圓周運動的向心力.
2、培養(yǎng)學生運用物體知識解決實際問題的能力.通過例題的分析與討論(結(jié)合動畫或課件)，引導學生從中領(lǐng)悟掌握運用向心力公式的思路和方法.即： 第一：根據(jù)物體受力情況分析向心力的來源，做勻速圓周運動的物體 .
第二：運用向心力公式計算做圓周運動所需的向心力 .
第三：由物體實際受到的力 提供了它所需要的向心力 ，列出方程 求解.
3、可多舉一些實例讓學生分析.向心力可由重力、彈力、摩擦力等單獨提供，也可由它們的合力提供.
4、在講述汽車過拱橋的問題時，汽車做的是變速圓周運動，對此要根據(jù)牛頓第二定律的瞬時性向?qū)W生指出：在變速圓周運動中，物體在各位置受到的向心力分別產(chǎn)生了物體通過各位置的向心加速度，向心力公式仍是適用的.但要注意，對于物體做勻速圓周運動的情況，只有在物體通過最高點和最低點時，向心力才是合外力.同時，還可以向?qū)W生指出：此問題中出現(xiàn)的汽車對橋面的壓力大于或小于車重的現(xiàn)象，是發(fā)生在圓周運動中的超重或失重現(xiàn)象.
教學設(shè)計方案
勻速圓周運動的實例分析
教學重點：分析向心力來源.
教學難點：實際問題的處理方法.
主要設(shè)計：
一、討論向心力的來源：
例如：萬有引力提供向心力(人造地球衛(wèi)星);彈力提供向心力(繩系小球在光滑水平面上的勻速圓周運動);摩擦力力提供向心力(物價在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動);合力提供向心力(圓錐擺等).
二、討論火車轉(zhuǎn)彎：
(一)展示圖片1：火車車輪有凸出的輪緣.
(二)展示課件1：外軌作用在火車輪緣上的力F是使火車必須轉(zhuǎn)彎的向心力.
(三)展示課件2：外軌高于內(nèi)軌時重力與支持力的合力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力.
(四)討論：為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運行速度有條件限制?
三、討論汽車過拱橋：
(一)思考：汽車過拱橋時，對橋面的壓力與重力誰大?
(二)展示課件3：汽車過拱橋在最高點的受力情況( 變 變)
(三)展示課件4：汽車過凹形橋時低點時的受力情況( 變 變)
(四)總結(jié)在圓周運動中的超重、失重情況.
探究活動
1、蕩秋千時，你對秋千底座的壓力大小恒定嗎?請你想辦法實際驗證一下，并解釋為什么?
2、請觀察一下，建筑工地上用來砸實地面的“電動夯”工作時的情況：什么時候底座離開地面?什么時候砸向地面?為什么會出這樣的結(jié)果?
高一物理勻速圓周運動教案53
5.4勻速圓周運動
一、教學目標：
1、知道什么是勻速圓周運動
2、理解什么是線速度、角速度和周期
3、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系
二、教學重點：
1、理解線速度、角速度和周期
2、什么是勻速圓周運動
3、線速度、角速度及周期之間的關(guān)系
三、教學難點：
對勻速圓周運動是變速運動的理解
四、教學方法：
講授、推理歸納法
五、教學步驟：
導入新課
（1）物體的運動軌跡是圓周，這樣的運動是很常見的，同學們能舉幾個例子嗎？（例：轉(zhuǎn)動的電風扇上各點的運動，地球和各個行星繞太陽的運動等）
（2）今天我們就來學習最簡單的圓周運動——勻速圓周運動
新課教學
（一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標
1、理解線速度、角速度的概念
2、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系
3、理解勻速圓周運動是變速運動
（二）學習目標完成過程
1、勻速圓周運動
（1）用多媒體投影一個質(zhì)點做圓周運動，在相等的時間里通過相等的弧長。
（2）并出示定義：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相同——這種運動就叫勻速圓周運動。
（3）舉例：通過放錄像讓學生感知：一個電風扇轉(zhuǎn)動時，其上各點所做的運動，地球和各個行星繞太陽的運動，都認為是勻速圓周運動。
（4）通過電腦模擬：兩個物體都做圓周運動，但快慢不同，過渡引入下一問題。
2、描述勻速圓周運動快慢的物理量
（1）線速度
a：分析：物體在做勻速圓周運動時，運動的時間t增大幾倍，通過的弧長也增大幾倍，所以對于某一勻速圓周運動而言，s與t的比值越大，物體運動得越快。
b：線速度
1）線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。
2）線速度是矢量，它既有大小，也有方向。
3）線速度的大小
4）線速度的方向在圓周各點的切線方向上
5）討論：勻速圓周運動的線速度是不變的嗎？
6）得到：勻速圓周運動是一種非勻速運動，因為線速度的方向在時刻改變。
（2）角速度
a：學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容
b：出示閱讀思考題
1）角速度是表示的物理量
2）角速度等于和的比值
3）角速度的單位是
c：說明：對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度是恒定的
d：強調(diào)角速度單位的寫法rad/s
（3）周期、頻率和轉(zhuǎn)速
a：學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容
b：出示閱讀思考題：
1）叫周期，叫頻率；叫轉(zhuǎn)速
2）它們分別用什么字母表示？
3）它們的單位分別是什么？
c閱讀結(jié)束后，學生自己復述上邊思考題。
（4）線速度、角速度、周期之間的關(guān)系
a：過渡：既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量，那么他們之間有什么樣的關(guān)系呢？
b：用投影片出示思考題
一物體做半徑為r的勻速圓周運動
1）它運動一周所用的時間叫，用T表示。它在周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為，由此可知它的線速度為。
2）一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為，物體的角速度為。
c：通過思考題總結(jié)得到：
d：討論
1）當v一定時，與r成反比
2）當一定時及v與r成正比
3）當r一定時，v與成正比
（三）實例分析（用投影片出示）
例1：分析下圖中，A、B兩點的線速度有什么關(guān)系？
分析得到：主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等。
例2：分析下列情況下，輪上各點的角速度有什么關(guān)系？
分析得到：同一輪上各點的角速度相同。
三、鞏固訓練
用電腦進行練習，并且進行激勵評價和升級訓練
（一）填空
1、做勻速圓周運動的物體線速度的不變，時刻在變，所以線速度是（填恒量或變量），所以勻速圓周運動中，勻速的含義是。
2、對于做勻速圓周運動的物體，哪些物理量是一定的？
（二）某電鐘上秒針、分針、時針的長度比為d1：d2：d3＝1：2：3，求
A：秒針、分針、時針尖端的線速度之比
B：秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動的角速度之比。
（三）師生共同解答課本本節(jié)的思考與討論。
六、小結(jié)
1、什么叫勻速圓周運動？
2、描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個？分別說明它們的含義及求解公式，他們間的聯(lián)系。
高一物理勻速圓周運動快慢的描述
第1節(jié)勻速圓周運動快慢的描述
從容說課
教材首先明確要研究圓周運動中的最簡單的情況——勻速圓周運動，接著從描述勻速圓周運動的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導出線速度、角速度、周期間的關(guān)系，中間有一個思考與討論作為鋪墊.
關(guān)于線速度、角速度、周期等概念的教學建議是：通過生活實例（齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置）或多媒體資料，讓學生切實感受到做圓周運動的物體有運動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述.學習線速度的概念，可以根據(jù)勻速圓周運動的概念（結(jié)合課件）引導學生認識弧長與時間t的比值保持不變的特點，進而引出線速度的大小與方向.同時應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度.學習角速度和周期的概念時，應(yīng)向?qū)W生說明這兩個概念是根據(jù)勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的.即物體做勻速圓周運動時，每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角φ與時間t的比值來描述，由此引入角速度的概念.又根據(jù)勻速圓周運動具有周期性的特點，物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時間的長短來描述，為此引入了周期的概念.講述角速度的概念時，不要求向?qū)W生強調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時，要讓學生體會到勻速圓周運動的特點：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運動.
關(guān)于“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”的教學建議是：結(jié)合課件引導學生認識到這幾個物理量在對圓周運動的描述上雖有所不同，但它們之間是有聯(lián)系的，并引導學生從如下思路理解它們之間的關(guān)系：
.
教學重點1.理解線速度、角速度和周期；
2.什么是勻速圓周運動；
3.線速度、角速度及周期之間的關(guān)系.
教學難點對勻速圓周運動是變速運動的理解，各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用.
教具準備投影儀、投影片、多媒體、轉(zhuǎn)臺、小傘.
課時安排1課時
三維目標
一、知識與技能
1.知道什么是勻速圓周運動；
2.理解什么是線速度、角速度和周期；
3.理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系.
二、過程與方法
1.能夠用勻速圓周運動的有關(guān)公式分析和解決有關(guān)問題；
2.培養(yǎng)學生建立模型的能力及分析綜合能力；
3.滲透科學方法的教育.
三、情感態(tài)度與價值觀
通過描述勻速圓周運動快慢的教學，使學生了解對于同一個問題可以從不同的側(cè)面進行研究.
教學過程
導入新課
物體的運動軌跡是圓周，這樣的運動是很常見的，同學們能舉幾個例子嗎？（例：冰上芭蕾運動員表演時在冰上留下一個個圓圈；游樂場中坐在空中轉(zhuǎn)椅上的游客都在沿圓周運動；轉(zhuǎn)動的電風扇上各點的運動；地球和各個行星繞太陽的運動等）
今天我們就來學習最簡單的圓周運動——勻速圓周運動.
推進新課
一、勻速圓周運動
1.用多媒體投影一個質(zhì)點做圓周運動，在相等的時間里通過相等的弧長.
2.課件展示定義：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相同——這種運動就叫勻速圓周運動.
3.舉例：通過放錄像讓學生感知：一個電風扇轉(zhuǎn)動時，其上各點所做的運動，地球和各個行星繞太陽的運動，都認為是勻速圓周運動.
4.實驗：通過調(diào)節(jié)電風扇調(diào)速開關(guān)，每次風扇都做圓周運動，但快慢不同，過渡引入下一問題.
二、描述勻速圓周運動快慢的物理量
1.線速度
物體在相等的時間里通過的圓弧長相等，如機械鐘表針尖的運動.
思考：勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性.用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢？
a：分析：物體在做勻速圓周運動時，運動的時間t增大幾倍，通過的弧長也增大幾倍，所以對于某一勻速圓周運動而言，s與t的比值越大，物體運動得越快.
b：線速度：物體做勻速圓周運動的弧長與時間的比值.
①線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度.
②線速度是矢量，它既有大小，又有方向.
演示：水淋在小傘上，同時搖動轉(zhuǎn)臺.
觀察：水滴沿切線方向飛出.
思考：說明什么？
【合作探究】
飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向.
線速度的大小：
v線速度m/s
s→弧長→m
t→時間→s
線速度的方向：在圓周各點的切線方向上.
③討論：勻速圓周運動的線速度是不變的嗎？
結(jié)論：勻速圓周運動是一種非勻速運動，因為線速度的方向在時刻改變.
2.角速度
a：學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容.
b：出示閱讀思考題：
①角速度是表示____________的物理量.
②角速度等于____________和____________的比值.
③角速度的單位是____________.
c：說明：對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度ω是恒定的.
d：強調(diào)角速度單位的寫法rad/s.
3.周期、頻率和轉(zhuǎn)速
a：學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容
b：出示閱讀思考題：
①____________叫周期，____________叫頻率，____________叫轉(zhuǎn)速.
②它們分別用什么字母表示？
③它們的單位分別是什么？
閱讀結(jié)束后，學生自己復述上邊思考題.
4.線速度、角速度、周期之間的關(guān)系
a：過渡：既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量，那么它們之間有什么樣的關(guān)系呢？
b：用投影片出示思考題
一物體做半徑為r的勻速圓周運動
①它運動一周所用的時間叫____________，用T表示.它在周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為____________，由此可知它的線速度為_________.
②一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為_________，物體的角速度為_________.
c：通過思考題總結(jié)得到：
d：討論v=ωr
①當v一定時，ω與r成反比；
②當ω一定時，v與r成正比；
③當r一定時，v與ω成正比.
多媒體課件展示：
三個量之間的關(guān)系
思考：物體做勻速圓周運動時，v、ω、T是否改變？(ω、T不變，v大小不變、方向變)
講述：勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱，它是一種變速運動.
三、實例分析（用投影片出示）
【例題剖析1】分析下圖中，A、B兩點的線速度有什么關(guān)系？
【教師精講】主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等.
【例題剖析2】分析下列情況下，輪上各點的角速度有什么關(guān)系？
【教師精講】同一輪上各點的角速度相同.
【例題剖析3】如下圖所示為皮帶傳動裝置，主動軸O1上有兩個半徑分別為R和r的輪，O2上的輪半徑為r′，已知R=2r，，設(shè)皮帶不打滑，問:ωA∶ωB＝?ωB∶ωC＝??vA∶vB＝?vA∶vC＝?
【教師精講】A、B同軸，故ωA∶ωB＝1∶1
因B與C用皮帶傳動，所以vA∶vB＝1∶1
vB＝ωBRvC＝ωCr′
.
【例題剖析4】一汽車發(fā)動機的曲柄每分鐘轉(zhuǎn)2400周，求：
（1）曲柄轉(zhuǎn)動的周期與角速度；
（2）距轉(zhuǎn)軸r=0.2m點的線速度.
解析：（1）由于曲柄每秒鐘轉(zhuǎn)周，周期T為s；而每轉(zhuǎn)一周為2πrad，因此曲柄轉(zhuǎn)動的角速度
ω=rad/s=251rad/s；
（2）已知r=0.2m，因此這一點的線速度
v=ωr=251×0.2m/s=50.2m/s.
由上可知勻速轉(zhuǎn)動物體的角速度與周期之間的關(guān)系是
.
四、鞏固訓練
1.做勻速圓周運動的物體線速度的___________不變，___________時刻在變，所以線速度是___________（填“恒量”或“變量”），所以在勻速圓周運動中，勻速的含義是___________.
2.對于做勻速圓周運動的物體，哪些物理量是一定的？
3.某電鐘上秒針、分針、時針的長度比為d1∶d2∶d3＝3∶2∶1，求：
（1）秒針、分針、時針尖端的線速度之比；
（2）秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動的角速度之比.
4.一個圓環(huán)，以豎直直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，則環(huán)上M、N兩點的線速度的大小之比vM∶vN＝___________；角速度之比ωM∶ωN＝___________；周期之比TM∶TN＝___________.
5.如圖所示，轉(zhuǎn)軸O1上固定有兩個半徑分別為R和r的輪，用皮帶傳動O2輪，O2的輪半徑是r′，若O1每秒鐘轉(zhuǎn)了5圈，R＝1m，r＝r′＝0.5m，則：
（1）大輪轉(zhuǎn)動的角速度ω＝___________rad/s；（31.4）
（2）圖中A、C兩點的線速度分別是va＝___________m/s，vc＝___________m/s.
參考答案：
1.大小方向變量速率不變2.角速度周期3.（1）2160∶24∶1（2）720∶12∶14.∶11∶11∶15.（1）31.4（2）15.731.4
課堂小結(jié)
本節(jié)課學習了勻速圓周運動及描述勻速圓周運動快慢的物理量，要掌握它們的含義及求解公式，弄清它們間的聯(lián)系，為后面的學習作好準備.本章主要掌握：
1.勻速圓周運動的實質(zhì)是勻速率圓周運動，它是一種變速運動.
2.描述勻速圓周運動快慢的物理量：
線速度：v=s/t
角速度：ω=φ/t
周期與頻率：f=1/T
相互關(guān)系：v=2πr/Tω=2π/Tv=rω
布置作業(yè)
課本P67作業(yè)4、5、6.
板書設(shè)計
1.勻速圓周運動
（1）勻速圓周運動：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相等，這種運動就叫勻速圓周運動.
（2）勻速圓周運動是變速曲線運動.
2.線速度
（1）概念：線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度.用來描述做勻速圓周運動質(zhì)點的運動快慢和方向.
（2）大?。鹤鰟蛩賵A周運動的質(zhì)點通過的弧長s與所用時間t的比值，即單位時間內(nèi)通過的弧長，表示線速度的大小.
（量度式）
（3）方向：在圓周該點的切線方向上.
（4）單位：m/s.
3.角速度
（1）概念：連接運動物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度φ跟所用時間t的比值，叫做勻速圓周運動的角速度.
（2）公式：角速度用ω來表示，有（量度式）.
（3）單位：在SI制中，角速度的單位是弧度每秒，符號是rad/s.
4.周期、頻率和轉(zhuǎn)速
（1）周期：做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期.符號用T表示，單位是s.
（2）頻率：單位時間內(nèi)運動的周數(shù)，即周期的倒數(shù)，叫做頻率.符號用f表示，單位是Hz.
f=1/T
（3）轉(zhuǎn)速：做勻速圓周運動的物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速.符號用n表示，單位是r/s、r/min.
5.線速度、角速度、周期之間的關(guān)系
.
活動與探究
觀察與測量：請研究一下自行車飛輪與中軸輪盤通過鏈條的連接關(guān)系：測量一下各自的半徑，并思考驗證兩輪的角速度關(guān)系；邊緣點的線速度大小關(guān)系；研究一下“變速自行車”的變速原理.
滬科版高一物理下冊《勻速圓周運動》教案
滬科版高一物理下冊《勻速圓周運動》教案
教學任務(wù)分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動，是對如何描述和研究比直線運動復雜的運動的拓展，是力與運動關(guān)系知識的進一步延伸，也是以后學習其他更復雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。
學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手，使學生知道物體做曲線運動的條件，歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動，體會建立理想模型的科學研究方法。
通過設(shè)置情境，使學生感受圓周運動快慢不同的情況，認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量，再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助，學習線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式，創(chuàng)設(shè)平臺，讓學生根據(jù)本節(jié)課所學的知識，對幾個實際問題進行討論分析，調(diào)動學生學習的情感，學會合作與交流，養(yǎng)成嚴謹務(wù)實的科學品質(zhì)。
通過生活實例，認識圓周運動在生活中是普遍存在的，學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的，激發(fā)學習熱情和興趣。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程，認識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義，認識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性，激發(fā)學習興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學習過程，懂得合作、交流對于學習的重要作用，在活動中樂于與人合作，尊重同學的見解，善于與人交流。
三、教學重點難點
重點：(1)勻速圓周運動概念。(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。難點：理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學資源
1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細繩連接的小球。2、課件：flash課件——演示同樣時間內(nèi)，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內(nèi)，兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。3、錄像：三環(huán)過山車運動過程。
五、教學設(shè)計思路
本設(shè)計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路是：以錄像和實驗為基礎(chǔ)，通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式，鞏固所學知識，運用所學知識解決實際問題。
本設(shè)計要突出的重點是：勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比，歸納出勻速圓周運動的特征;設(shè)置地月對話的情景，引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助，并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設(shè)計要突破的難點是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出，以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗，直觀顯示得出。
本設(shè)計強調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索，注重刺激學生的感官，強調(diào)學生的體驗和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學體現(xiàn)“建?！?、“類比”等物理方法，學生的活動以討論、交流、實驗探究為主，涉及的問題聯(lián)系生活實際，貼近學生生活，強調(diào)對學習價值和意義的感悟。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖2、流程圖說明
情境I錄像，演示，設(shè)問1
播放錄像：三環(huán)過山車，讓學生看到物體的運動有直線和曲線。
演示：讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設(shè)問1：物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II觀察、對比，設(shè)問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
