高一物理匀速圆周运动四 人教版

1、高一物理匀速圆周运动四一、教学目标1、知识目标：（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2、能力目标：能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题3、德育目标：通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。二、重点难点 重点：匀速圆周运动及其描述 难点：对匀速圆周是变速运动的理解三、教学方法 讲授、推理、归纳法四、教 具 能够转动的圆盘五、教学过程（一）引入新课：在曲线运动中，轨迹是圆周的运动是很常见的，如转动的电风扇，太阳系各个行星绕太阳的运动等，今天就学习最简单的圆周运动匀速圆周运动。（二

2、）进行新课1、匀速圆周运动（1）圆周运动引入。观察、举例：一个电风扇转动时，其上各点所做的运动，轨迹都是圆；开门或关门时门上各点的运动，轨迹都是一段圆弧。地球和各个行星绕太阳的运动，轨迹是椭圆，但在中学都认为是圆，这些物体的运动都是圆周运动。轨迹是圆的曲线运动，叫做圆周运动。（2）匀速圆周运动：在圆周运动中最简单的是匀速圆周运动，匀速转动的砂轮上各个质点的运动，都是匀速圆周运动。一个电风扇转动时，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。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，这种运动就叫匀速圆周运动。AABBO（3）匀速圆周运动是变速曲线运动：匀速圆

3、周运动的轨迹是圆，是曲线运动，运动的速度方向时刻在变化，因而匀速圆周运动不是匀速运动，而是变速曲线。“匀速”二字仅指在相等的时间里通过相等的弧长。2、描述匀速圆周运动快慢的物理量：匀速圆周运动可以用前面描述运动的各物理量来描述，但这种运动有它自己的特点，可以引入一些反映它本身特点的物理量来加以描述。（1）线速度：在转动圆盘的半径上贴上两个红色的小圆A、B，让圆盘转动，A、B在相同的时间内通过的弧长不同，很显然大圆上的A走过的弧长更长，这说明它运动得也更快。怎样描述匀速圆周运动质点的运动快慢呢？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

4、，S与t的比值越大，物体运动得越快。概念：线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。用来描述做匀速圆周运动质点的运动快慢和方向。大小：做匀速圆周运动的质点通过的弧长S与所用时间的比值，即单位时间内通过的弧长，表示线速度的大小。V=S/t （量度式）对确定的匀速圆周运动，V的大小不变，上式为量度式，V与S、t间无比例关系。线速度的大小表示匀速圆周运动的快慢，“匀速圆周运动”的“匀速”二字仅指“匀速率”。方向：在圆周该点的切线方向上。单位：m/s讨论：匀速圆周运动的线速度是恒量吗？（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，所以匀速圆周运动的线速度不是恒矢量。）（2）角速度：匀速圆周

5、运动的快慢也可以用角速度来描述。物体在圆周上运动得越快，连接运动物体和圆心的半径在同样的时间内转过的角度就越大。概念：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，叫做匀速圆周运动的角速度。公式：角速度用来表示，有 /t（量度式）对确定的匀速圆周运动，与所用时间t的比值是恒定不变的。因此匀速圆周运动也可以说成是角速度不变的圆周运动。单位：角速度的单位由角度和时间的单位决定。在SI制中，角速度的单位是弧度每秒，符号是rad/s。（3）周期、频率和转速：匀速圆周运动是一种周期性运动。周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。符号用T表示，单位是s。周期也是描述匀速圆周运动快慢的

6、物理量，周期长运动慢，周期短运动快。频率：单位时间内运动的周数，即周期的倒数，叫做频率。符号用f表示，单位是Hz。频率也是描述圆周运动快慢的物理量，频率低运动慢，频率高运动快。f1/T转速：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫转速。符号用n表示，单位是r/s、r/min。思考与讨论：半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？（答案：略）（4）线速度、角速度、周期之间的关系既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么他们之间有

7、什么样的关系呢？一物体做半径为r的匀速圆周运动，它运动一周所用的时间为T。它在周期T内转过的弧长为2r，转过的角度为2，所以有 V=2r/T 2/T由上面两式得 vr2nr2fr结论：由vr知，当v一定时，与r成反比；当一定时，v与r成正比；当r一定时，v与成正比。（三）例题精讲【例题1】分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？AABBBCO结论：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。【例题2】分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？ 结论：同一轮上各点的角速度相同。（四）巩固训练：某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1d2

8、d3123，求秒针、分针、时针尖端的线速度之比；秒针、分针、时针转动的角速度之比。（五）总结、扩展本节课学习了匀速圆周运动及描述匀速圆周运动快慢的物理量，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习做好准备。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：=/t周期与频率：f=1/T相互关系：v=2r/T =2/T v=r（六）布置作业1、课本上的【思考与讨论】2、 课本P92练习四（1）、（2）、（3）、（4）、（5）匀速圆周运动(习题课)一、 教学目标1、进一步掌握匀速圆周运动的有关知识，理解线速度、角速度和周期的

9、概念。2、熟练应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1、重点：理解线速度、角速度、周期以及它们之间的关系。2、难点：应用匀速圆周运动的有关公式分析和计算有关问题。三、教学方法 讲练结合四、教具五、教学过程（一）引入：上节课我们学习了匀速圆周运动及描述匀速圆周运动快慢的物理量，要掌握它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习做好准备。下面我们通过习题课加深对上节课知识的理解和应用。（二）复习提问1 什么是匀速圆周运动？它有哪些特点？答：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，这种运动就叫匀速圆周运动。特的特点是，线速度大小、角速度、周期或频率都是恒定的。

10、2有人说，匀速圆周运动就是速度不变的运动，说法是否正确？谈谈你的理解。答：匀速圆周运动的轨迹是圆，是曲线运动，运动的速度方向时刻在变化，因而匀速圆周运动不是匀速运动，而是变速曲线。“匀速”仅指在相等的时间里通过相等的弧长。3试写出线速度、角速度、周期间的关系一物体做半径为r的匀速圆周运动，它运动一周所用的时间为T。它在周期T内转过的弧长为2r，转过的角度为2，所以有V=2r/T 2/T =2f= 2n由上面两式得vr结论：由vr知，当v一定时，与r成反比；当一定时，v与r成正比；当r一定时，v与成正比（三）例题精讲【例题1】如图1所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是

11、一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动中，皮带不打滑，则.图1Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等正确答案为C、D图2题后总结：解这类题时，关键在于确定各个点是线速度相等，还是角速度相等，然后再用相同的量表示描述各点运动状态的其他物理量，有许多个点时，最好用同一个点的量来表示其他各点的量。【例题2】如图2所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两

12、个弹孔，已知aO、bO夹角为，求子弹的速度.解析:子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒转过的角度为-，则子弹穿过圆筒的时间为 t= (-)/在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为v = d/t =d/ (-)思考：若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时”去掉，子弹的速度又如何?（四）课堂练习1对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是A相等的时间里通过的路程相等B相等的时间里通过的弧长相等C相等的时间里发生的位移相同D相等的时间里转过的角度相等2做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是A速度 B速率 C角速度 D周期3关于角速度和线速度，说法正确的是A半径一定，角速度与线速度成反比B

13、半径一定，角速度与线速度成正比图3C线速度一定，角速度与半径成正比D角速度一定，线速度与半径成反比4如图3所示，地球绕OO轴自转，则下列正确的是AA、B两点的角速度相等BA、B两点线速度相等CA、B两点的转动半径相同D. A、B两点的转动周期相同5做匀速圆周运动的物体，10 内沿半径是20 的圆周运动了100 ，则其线速度大小是 m/s，周期是 ，角速度是 rad/s。6A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的弧长之比AB23，而转过的角度之比AB32，则它们的周期之比AB ；角速度之比AB ；线速度之比AB ，半径之比AB .参考答案：1.ABD 2.BCD 3.B 4.AD 5. 10 12.56 0.56. 23 32 23 49（五）布置作业:将下面两题做在作业本上图4 （1）一个圆环，以竖直