圆周运动教材的总体设计首先列出了生活中的圆周运动和科学研究的范围,从恒星的运动到电子的轨道,然后通过比较蠕虫的大小和物体的速度来介绍线路。后轴。 速度、角速率的概念和周期、频率、转速等概念,最后推导出线速率、角速率和周期之间的关系。 通过现实生活中的例子(自行车蜗杆转动或皮带传动),让中学生感受圆周运动物体的运动速度与自转速度和周期的区别。 有必要引入相关数学量来描述学习线速度的概念。 根据匀速圆周运动的概念,可以引导中学生了解弦长与时间之比保持不变的特性,从而推导线速度的大小和方向,学习角速度和周期的概念,他们应该向中学生解释这两个概念都是基于匀速圆周运动。 它是从运动的特点和描述运动的需要引入的,即物体做匀速圆周运动时,弦长的每经过一段都对应于一定的旋转中心角,因此物体沿圆的旋转也可以通过旋转的中心角来确定。 它用角度与时间的比值来描述,并引入了角速度的概念。 根据匀速圆周运动的周期特征,物体沿圆周旋转的速度也可以用旋转一圈所需的时间长度来描述,因此引入了周期的概念。 在描述角速度的概念时,不需要向中学生指出角速度的矢量性质。 在描述概念的同时,让中学生感受匀速圆周运动的特点:线速度、角速度、周期、频率不变。 圆周运动教学重点讲解线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的相互关系和关系。应用。 匀速圆周运动的特点是教学难点。 对角速度和匀速圆周运动概念的理解,就是对变速曲线运动的理解。 了解线速度、角速度和周期的概念,知道它们是描述物体做匀速圆周运动的速度的化学量,并利用它们的公式来估计v、角速度ω、周期T和旋转速度。 描述圆周运动速度的数学量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。 课前策划 多媒体教案、机械挂钟、小球、细线、扇子、雨伞、水等。教学过程引出新课。演示引出分针、分针的运动演示,和机械挂钟的秒针(挂钟的调节旋钮可以移动),让中学生观察并说出不同指针运动的特点运动的快慢教案设计,从而引出圆周运动的概念。
情境衍生讲义展示了日常生活中常见的圆周运动:日常生活中我们一定见过很多类似的运动,它们的运动轨迹都是一些圆圈。 我们将这些运动称为圆周运动。 生活中的圆周运动 对于做直线运动的物体,我们用单位时间的位移来描述物体运动的速度:对于圆周运动,如何描述它的运动速度呢? 1、线速度演示1:在台式电吊扇的柄上标记红、蓝点,距后轴的距离不相等。 用手拨动杆进行旋转,并注意让中学生清楚地观察到两点。 通过讨论和交流点的运动轨迹,我们发现两个点同时经过的弦长不相等,经过长弦的点移动快,经过短弧的点移动慢。 这样,圆周运动物体所经过的弦长与所花时间的比值就可以描述物体运动的速度。 我们称之为线速度之比,称之为圆周运动的线速度。 讨论上面的描述 示范2:水倒在阳伞上,同时摇动伞柄 思考:这是什么意思? 推论:当飞翔的水滴离开伞时,由于惯性必须保持原来的速度方向,所以表示切线方向,即此时线速度的方向。 右图中A、B点线速度关系分析:主动轮通过皮带、链条、齿轮等推动从动轮时运动的快慢教案设计,皮带(链条)上各点和皮带(链条)上各点三个轮子的边缘同时经过相同长度的弦,因此它们的线速度相等。 答案:2、角速度 中学生阅读课本,思考下列问题: 角速度的单位是rad/s。
结合物理知识,交流讨论角速率的单位 讲解:对于某个匀速圆周运动,角速率周期、频率和怠速 中学生阅读课本,思考以下问题:一个质点所花的时间做圆周运动一周称为周期; 周期(单位时间内质点完成周期运动的次数)的倒数称为频率; 每秒钟转的圈数称为怠速 3、线速度、角速度和周期的关系 速度和周期是用来描述匀速圆周运动速度的数学量,那么它们之间有什么关系呢? 分析:物体的直径为 ,可知其线速度为 2π,角速度为 。 两个直径分别为′,已知R=2r。 解:由于A、B同轴,(1)连杆旋转的周期和角速率; (2) 从旋转轴看r=0。 2种解法: (1) 因为凸轮每秒旋转一圈,周期为2πrad,所以连杆旋转的角速率为rad/s=/s。 (2)已知r=0.2=2510.2m/s=50.2 一个圆环以垂直半径AB为轴做匀速旋转,如图所示,M、N两点的线速度上环的大小vMvN=; 角速度之比 ωMωN=; 周期TMTN=的比率。 答案:课堂小结 本课通过描述物体做匀速圆周运动的速度,介绍了匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、频率、转速的概念,最后给出了线速度与匀速圆周运动的关系。 、角速度、周期推导出描述匀速圆周运动速度的化学量: 线速度:布置作业课本《问题与练习》圆周运动一、描述匀速圆周运动的相关数学量 线速度(1)定义:长度物体做圆周运动所用的弦长与弦长 时间比 (2) 公式:角速率 (1) 定义:做圆周运动的物体直径所扫过的角度与所用时间的比值(2) 公式: ω= (3) 单位:rad/s (4) 化学意义 怠速与周期 2. 线速度、角速度以及周期之间的关系 活动与探索主题:检测电机的角速度和线速度首先拟定检测计划,包括选用的工具、测量步骤和检测数据、注意事项等; 小组内讨论该计划的可行性; 进行实验、获取数据、合作讨论、交流; 写报告答案:位于赤道和位于广州的两个物体的角速度等于月球自转和匀速圆周运动,均为/s=7。
310-5rad/s。 位于赤道的物体随月球自转做匀速圆周运动的线速度 v1=ωR=467 v2=ωR′cos40=358 位于广州的物体随月球自转做匀速圆周运动的角速度 答案:钟面的周期为T1=1,秒针的周期为T2=12 (1)时针与分针的角速度之比为ω1ω2=T2T1=121。 (2)时针尖与分针尖的线速度之比为v1v2=ω1r1ω2r2=14.41。 答:假设脚踏每转一圈,你需要知道在这种情况下自行车前进的速度有多快,还需要检测三个轮子直径边缘的线速度。 自行车的传动机构 v1=ω1rv3=ω3r3=ω2r 其中 T1 等于: 本题目的是让中学生了解匀速圆周运动与自行车的线速度、角速度、半径的关系。传动装置结合实际情况。 它没有锁定,所以地面向右移动的速度等于前轮上一点的线速度。 因为电机的怠速转速n=300r/min=5。因此,一个磁道通过磁盘所需要的时间就是可读字节数=51290=46080(字节说明:这道题的目的是让中学生结合实际情况了解匀速圆周运动设计复习,本次教学设计采用大量生活实例,介绍圆周运动的定义,并比较描述物体直线运动速度的速度概念线,并结合实例推导了线速度和角速度的概念,并通过分析归纳,得出线速度和角速度的关系