《圓周運動》教學(xué)設(shè)計
結(jié)論:①線速度是矢量,它既有大小,也有方向。
②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。
角速度
、
周期和轉(zhuǎn)速及單位
1.展示正在運動的鐘表:鐘表的分針與秒針的末端,做圓周運動的半徑大致相同,而在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長不同,這時就可以用線速度比較它們的快慢。
2.演示轉(zhuǎn)動的唱片,引導(dǎo)學(xué)生觀察:同一半徑上的兩個不同顏色的點:唱片轉(zhuǎn)動時,同一半徑上的兩點做圓周運動中,在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同而經(jīng)過的弧長不同,這時用線速度能全面地反映它們運動的快慢嗎?
3.播放皮帶傳動視頻或者演示皮帶傳動實驗,引導(dǎo)學(xué)生觀察:皮帶傳動時,大小兩輪子邊緣在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相同,即線速度大小相同。但是與此同時,兩輪轉(zhuǎn)過的角度并不相同,小輪顯然轉(zhuǎn)得快些。
4.引導(dǎo)學(xué)生思考:同一輪子半徑上不同的質(zhì)點,在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同,轉(zhuǎn)動的快慢是相同的,但是經(jīng)過的弧長并不相同,離圓心越遠的質(zhì)點,運動越快,線速度顯然大些。怎么解決這一問題呢?
5.給出閱讀提綱,讓學(xué)生先歸納,然后師生互動加深學(xué)習。
閱讀提綱:①角速度的物理意義
②角速度的定義
③角速度的大小
④角速度主單位
6.討論:有人說,勻速圓周運動是線速度不變的運動,也是角速度不變的運動,這兩種說法正確嗎?為什么?
7.教材中還提到了描述圓周運動快慢的兩種方法,它們是什么?單位如何?(前面“觀察與思考”已提過,所以這部分可由學(xué)生自己說出并看書完成。)
1.自由發(fā)言,在教師的引導(dǎo)得出:引入另一個描述圓周運動快慢的物理量—角速度。
2.仔細觀察并思考問題,養(yǎng)成積極思考問題的習慣。
3.結(jié)合閱讀提綱認真閱讀課本內(nèi)容。
4.閱讀結(jié)束后,自己復(fù)述老師提出的思考題。
5.嘗試自己歸納知識點。
6.和同學(xué)交流討論,彌補自己的不足之出。
7.閱讀教材,完成掌握周期和轉(zhuǎn)速的概念。
①周期的物理意義:描述物體做圓周運動的快慢。
②周期的定義:質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間,用符號t表示。
③周期的單位:s
④轉(zhuǎn)速物理意義:描述物體做圓周運動的快慢。
⑤轉(zhuǎn)速定義:做圓周運動的物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù),用符號n表示。
⑥轉(zhuǎn)速單位:r/s或r/min。
師生互動
投影知識點并點評、總結(jié)
1.物理意義:描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢。
2.定義:在勻速圓周運動中,連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過δθ的角度跟所用時間δt的比值,就是質(zhì)點運動的角速度。
3.定義式:ω=
4.圓心角θ的大小可以用弧長和半徑的比值來描述,這個比值是沒有單位的,為了描述問題的方便,我們“給”這個比值一個單位,這就是弧度。弧度不是通常意義上的單位,計算時,不能將弧度帶到算式中。
5.國際單位制中,角速度的單位是弧度每秒(rad/s)
6.第一句話是錯誤的,因為線速度是矢量,勻速圓周運動是線速度大小不變的運動,后一句話是正確的,因為角速度是標量,沒有方向,因此角速度是不變的。
四者的關(guān)系
1.既然線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速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?