一、教学目标
1.知道什么是匀速圆周运动。
2.理解什么是线速度、角速度和周期。
3.理解线速度、角速度和周期之间的关系。
4.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和计算有关问题。
二、重点难点
重点:理解线速度、角速度、周期以及它们之间的关系。
难点:理解匀速圆周运动是变加速运动。
三、教学方法
讲授、推理、归纳
四、教学过程
物体沿圆周运动是很常见的运动,例如:转动的电风扇上各点的运动,地球和各个行星绕太阳的运动等。最简单的是匀速圆周运动。
(一)匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
举例:电风扇转动时,其上各点所做的运动;地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。
怎样描述匀速圆周运动的快慢呢?
(二)线速度
a分析:物体在做匀速圆周运动时运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。
b线速度:物体做匀速圆周运动时,通过的弧长s与时间t的比值就是线速度的大小。用符号v表示。
v=st
线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
线速度是矢量,它既有大小,也有方向。线速度的方向在圆周各点的切线方向上。
讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?
结论:因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化,因此,它是一种变速运动。这里的“匀速”是指速率不变。
(三)角速度
a学生阅读课文。
b阅读思考题。
角速度是表示的物理量。
角速度等于和的比值。
角速度的单位是。
c说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度ω是恒定的。
d强调角速度单位的写法rad/s。
(四)周期
a学生阅读课文。
b阅读思考题:
叫周期,叫频率;叫转速。
它们分别用什么字母表示?
它们的单位分别是什么?
周期和频率之间的关系是怎样的?
(五)线速度、角速度、周期间的关系
学生阅读课文。
学生复述线速度、角速度、周期之间的关系:v=2πr/Tω=2π/Tv=rω
讨论v=rω
当v一定时,ω与r成反比。
当ω一定时,v与r成正比。
当r一定时,v与ω成正比。
(六)课堂练习
例1:分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?
分析得到:主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
例2:分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?
分析得到:同一轮上各点的角速度相同。
师生讨论:
1.课本上的思考与讨论
2.课本P92练习四(1)、(2)、(3)、(4)、(5)
(七)课堂小结
匀速圆周运动实质是匀速率圆周运动,它是一种变速运动。
描述匀速圆周运动快慢的物理量:
线速度:v=s/t
角速度:ω=φ/t
周期与频率:f=1/T
相互关系:v=2πr/Tω=2π/Tv=rω