《圓周運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析 勻速圓周運(yùn)動為高中物理必修2第五章第5節(jié)它是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動的規(guī)律和曲線運(yùn)動問題的處理方法后，接觸到的又一個美麗的曲線運(yùn)動，本節(jié)內(nèi)容作為該章節(jié)的重要部分，主要要向?qū)W生介紹描述圓周運(yùn)動的幾個基本概念，為后繼的學(xué)習(xí)打下一個良好的基礎(chǔ)。 人教版教材有一個的特點(diǎn)就是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生得出感性認(rèn)識，再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律，從而形成理性認(rèn)識。 教科書在列舉了生活中了一些圓周運(yùn)動情景后，通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動，提出了描述圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動快慢的問題。 二、教學(xué)目標(biāo) 1知識與技能 知

2、道什么是圓周運(yùn)動、什么是勻速圓周運(yùn)動。理解線速度的概念；理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。 理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=r=2rT。 理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。 能夠用勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題。 2過程與方法 運(yùn)用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動的特點(diǎn)去分析有關(guān)問題。 體會有了線速度后，為什么還要引入角速度運(yùn)用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)角速度的單位。 3情感、態(tài)度與價值觀 通過極限思想和數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，體會學(xué)科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。 體會

3、應(yīng)用知識的樂趣，感受物理就在身邊，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 進(jìn)行愛的教育。在與學(xué)生的交流中，表達(dá)關(guān)愛和賞識，如微笑著對學(xué)生說“非常好！”“你們真棒！”“分析得對！”讓學(xué)生得到肯定和鼓勵，心情愉快地學(xué)習(xí)。 三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1重點(diǎn) 理解線速度、角速度、周期的概念及引入的過程； 掌握它們之間的聯(lián)系。 2難點(diǎn) 理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性； 理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。 四、學(xué)情分析 學(xué)生已有的知識： 1瞬時速度的概念 2初步的極限思想 3思考、討論的習(xí)慣

4、 4數(shù)學(xué)課中對角度大小的表示方法 五、教學(xué)方法與手段 演示實(shí)驗(yàn)、展示圖片、觀看視頻、動畫； 討論、講授、推理、概括 師生互動，生生互動， 六、教學(xué)設(shè)計(jì) （一）導(dǎo)入新課（認(rèn)識圓周運(yùn)動） 通過演示實(shí)驗(yàn)、展示圖片、觀看視頻、動畫，讓學(xué)生認(rèn)識圓周運(yùn)動的特點(diǎn)， 演示小球在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動 展示自行車、鐘表、電風(fēng)扇等圖片 觀看地球繞太陽運(yùn)動的動畫 觀看花樣滑冰視頻 提出問題：它們的運(yùn)動有什么共同點(diǎn)？答：它們的軌跡是一個圓 師：對，這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動

5、0;觀看動畫，思考問題：這兩個球勻速圓周運(yùn)動有什么不同？答：快慢不同 提出問題：如何描述物體做圓周運(yùn)動的快慢？ 學(xué)生動手，分組實(shí)踐，觀察自行車的傳動裝置，思考與討論： 自行車的大齒輪，小齒輪，后輪中的質(zhì)點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動。 比較哪些點(diǎn)運(yùn)動得更快些？說說你比較的理由。 討論后，展示自行車傳動裝置圖片（或視頻），進(jìn)一步提問：如何比較物體圓周運(yùn)動快慢？師生共同分析，小結(jié)可能的比較方法： 方案1：比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧長短 方案2：比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小 方案3：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少

6、0;方案4：比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù) 注意：在與學(xué)生交流時表達(dá)鼓勵和賞識：如“非常好！”、“你（們）真棒！”、“說得對！”等。 （二）新課教學(xué) 描述圓周運(yùn)動快慢的物理量 線速度 學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容，思考并討論以下問題： 1線速度是怎么定義的？單位是什么？ 2線速度的方向怎樣？請說出圓周運(yùn)動的速度方向是怎么確定的。 3物體勻速圓周運(yùn)動的線速度有什么特點(diǎn)？ 4為什么說勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動？這里的“勻速”是指什么不變？ 生生互動，師生互動后，概括如下：點(diǎn)擊幻燈片，全方位學(xué)習(xí)小結(jié)線速度的概

7、念；并通過砂輪切割的視頻，讓學(xué)生感受圓周運(yùn)動的速度方向。如下： 線速度： 定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長 l 和所用時間 t 的比值叫做線速度。 大?。簐=l/t （分析：當(dāng)t很小時，v即圓周各點(diǎn)的瞬時速度。） 單位：m/s   方向：沿圓周上該點(diǎn)的切線方向（看砂輪工作視頻）。 物理意義：描述通過弧長的快慢。 勻速圓周運(yùn)動：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。 看動畫，學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動的概念：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。（請學(xué)生再舉幾

8、個生活中的圓周運(yùn)動的實(shí)例） 關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的問題討論： 1勻速圓周運(yùn)動的線速度是不變的嗎？此處的“勻速”是指速度不變嗎？ 2勻速圓周運(yùn)動是勻速運(yùn)動嗎？ 注意：在與學(xué)生交流時表達(dá)鼓勵和賞識：如“很好！”“你（們）真了不起！”等。 討論后，小結(jié)如下： 勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動！（線速度的方向時刻改變） “勻速”指速率不變 勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動！  角速度 看圖片，回答問題：（轉(zhuǎn)向角速度學(xué)習(xí)） 觀察自行車的傳動裝置，分析P點(diǎn)和N點(diǎn)，M點(diǎn)和N點(diǎn)哪點(diǎn)運(yùn)動得更快些？哪點(diǎn)轉(zhuǎn)動得更快些？

9、請同學(xué)們討論一下！ 通過討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，原來，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動得快與轉(zhuǎn)動得快不是一回事！有必要引入一個表示轉(zhuǎn)動快慢的物理量角速度（轉(zhuǎn)入角速度學(xué)習(xí)） 注意：在與學(xué)生交流時表達(dá)鼓勵和賞識：如“分析得好！”“不錯！”等。 下面我們研究描述勻速圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動快慢的物理量角速度 學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容P14-15，思考以下問題： 角速度是怎么定義的？ 1角度的單位是什么？它和通常意義上的單位有何不同？ 2角度的大小是怎么表示的？  330°，45°，60°，90°，180°，360&#

10、176;，用弧度作單位該怎么表示？ 4角速度的單位是什么？計(jì)算帶單位時為什么應(yīng)寫為s-1？ 5勻速圓周運(yùn)動的角速度有什么特點(diǎn)？ 生生互動，師生互動后，概括如下：點(diǎn)擊幻燈片，全方位學(xué)習(xí)小結(jié)角速度的概念 1角速度： 定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角和所用時間t 的比值叫做角速度。 大?。?/t 單位：rad/s  物理意義：描述半徑掃過角度的快慢。  2勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的運(yùn)動 問題：除了以上兩種方法，還可以怎么描述勻速圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)動的快慢？ 看動畫，討論，得出方案： 即比較物

11、體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少或比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)， 看動畫，學(xué)習(xí)周期和轉(zhuǎn)速的概念。 周期與轉(zhuǎn)速 1周期： 定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體，轉(zhuǎn)過一周所用的時間。 大?。篢=2r/v=2/ 單位：秒（s） 2轉(zhuǎn)速：n 定義：單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速 單位：轉(zhuǎn)/ 秒（r/s）、轉(zhuǎn)/分（r/min） 線速度與角速度的關(guān)系 看動畫，思考與討論： 觀察電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，定性比較扇葉上A,B,C,D，E各點(diǎn)的線速度、角速度的大小。 用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)圓周運(yùn)動的線速度和角速度有定量什么

12、關(guān)系？v = r 設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，在t內(nèi)通過的弧長為l ，半徑轉(zhuǎn)過的角度為  由數(shù)學(xué)知識得l = r v=l/t=r/t= r 關(guān)于r的討論： 當(dāng)r一定時，V與成正比 當(dāng)V一定時，與r成反比 當(dāng)一定時，V與r成正比 小結(jié)：線速度、角速度與周期的關(guān)系，（點(diǎn)擊幻燈片） 線速度與周期的關(guān)系：v=l/t=2r/T 角速度與周期的關(guān)系：=/t=2/T 線速度與角速度的關(guān)系：v = r 觀看動畫，分析討論，得出結(jié)論：兩個重要的結(jié)論 同一傳動各輪邊緣的線

13、速度大小相等 同軸各點(diǎn)的角速度相等 本課小結(jié)及板書設(shè)計(jì)： §5圓周運(yùn)動 1圓周運(yùn)動：軌跡是圓周的運(yùn)動 2描述圓周運(yùn)動快慢的物理量 （1）線速度：v=l/t 單位：m/s   方向：沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。 物理意義：描述通過弧長的快慢。 勻速圓周運(yùn)動： 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。 （2）角速度：=/t 單位：rad/s  物理意義：描述半徑掃過角度的快慢。  （3）周期：T=2r/v=2/ 單位：秒（s） （4）轉(zhuǎn)速：n 單位：轉(zhuǎn)/ 秒（r/s）、轉(zhuǎn)/分（r/min） 3線速度、角速度、周期的關(guān)系： v=l /t=2r/T =/t=2/T v = r 4兩個重要關(guān)系： （1）同一傳動各輪邊緣的線速度大小相等 （2）同軸各點(diǎn)的角速度相等 思考：A、B、C三點(diǎn)那些點(diǎn)角速度相等，哪些點(diǎn)線速度大