《圓周運動》教學設計

1、圓周運動教學設計六盤水市第二實驗中學盧毅一、教材分析本節(jié)課的教學內(nèi)容為新人教版第五章第四節(jié)圓周運動，它是在學生學習了曲線運動的規(guī)律和曲線運動的處理方法以及平拋運動后接觸到的又一類曲線運動實例。本節(jié)作為該章的重要內(nèi)容之一，主要向?qū)W生介紹了描述圓周運動快慢的幾個物理量，勻速圓周運動的特點，在此基礎上討論這幾個物理量之間的變化關系，為后續(xù)學習圓周運動打下良好的基礎。二、學情分析通過前面的學習，學生已對曲線運動的條件、運動的合成和分解、曲線運動的處理方法、 平拋運動的規(guī)律有了一定的了解和認識。在此基礎上了，教師通過生活中的實例和實物，利 用多媒體，引導學生分析討論，使學生對圓周運動從感性認識到理性認識

2、，得出相關概念和 規(guī)律。在生活中學生已經(jīng)接觸到很多圓周運動實例，對其并不陌生，但學生對如何描述圓周 運動快慢卻是第一次接觸，因此學生在對概念的表述不夠準確，對問題的猜想不夠合理，對 規(guī)律的認識存在疑惑等。教師在教學中要善于利用教學資源，啟發(fā)引導學生大膽猜想、合理 推導、細心總結、敢于表達，這就能對圓周運動的認識有深度和廣度。三、設計思想本節(jié)課結合我校學生的實際學習情況，對教材進行挖掘和思考，始終把學生放在學習主 體的地位，讓學生在思考、討論交流中對描述圓周運動快慢形成初步的系統(tǒng)認識，讓學生的 思考和教師的引導形成共鳴。本節(jié)課結合了曲線運動的規(guī)律及解決方法，利用生活中曲線運動實例（如鐘表、轉動的

3、 飛輪等）使學生建立起圓周運動的概念，在此基礎上認識描述圓周運動快慢的相關物理量。 總體設計思路如下：JI提出問題：大圓與小圓以相同的線速度運動，它們轉動快慢的程度一 樣嗎？引導學生分析得出：用時間t內(nèi)物體與圓心的連線轉過的角與時間 t的比值來描述，即角速度概念。提出問題：除了用線速度、角速度描述圓周運動快慢，能否用其它物理量 描述圓周運動的快慢？學生思考、討論交流，教師引導分析，利用物體做 圓周運動轉過一圈所需要時間多少來描述圓周運動的快慢，即周期。u一提出問題：線速度、角速度、周期都可以從不同角度描述圓周運動的快慢， 它們之間存在什么樣的關系呢？引導學生利用線速度、角速度與周期的定義 式，

4、推導出線速度、角速度、周期之間的關系式，即：v r 。課后小結：本節(jié)課的學習內(nèi)容和研究方法四、教學目標（一）、知識與技能1、知道什么是圓周運動、勻速圓周運動。理解線速度、角速度、周期的概念，會用線速度 角速度公式進行計算。2、理解線速度、角速度、周期之間的關系，即 v *r r。3、理解勻速圓周運動是變速運動。4、能利用圓周運動的線速度、角速度、周期的概念分析解決生活生產(chǎn)中的實際問題。（二）、過程與方法1、知道并理解運用比值定義法得出線速度概念，運用極限思想理解線速度的矢量性和瞬時 性。2、體會在利用線速度描述圓周運動快慢后，為什么還要學習角速度。能利用類比定義線速 度概念的方法得出角速度概念

5、。（三）、情感、態(tài)度與價值觀1、通過極限思想的運用，體會物理與其他學科之間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的世界觀。2、體會物理知識來源于生活服務于生活的價值觀，激發(fā)學生的學習興趣。3、通過教師與學生、學生與學生之間輕松融洽的討論和交流，讓學生感受快樂學習。五、教學重點、教學難點（一）、教學重點 1、理解線速度、角速度、周期的概念 2、掌握線速度、角速度、周期之間的關系（二）、教學難點 1、理解線速度、角速度、周期的物理意義及引入這些概念的必要性。 2、理解線速度的瞬時性和矢量性，理解勻速圓周運動是變速運動。六、教學準備 多媒體課件、多媒體計算機、掛鐘七、教學方法 教師啟發(fā)、引導；學生討論、交流；教師講授

6、；師生共同推理、歸納總結。八、課時安排 ：1 節(jié)課九、教學過程（一）、引入新課 1、多媒體課件展示生活中的各類圓周運動實例，如：地球繞著太陽運動，電子繞著原子核 運動等）2、實物展示：鐘表指針的轉動、紙風車的轉動、電風扇的轉動等 提出問題：它們的運動軌跡有什么特點，做什么運動？ 生：它們的軌跡都是圓，做圓周運動。師：同學們回答得很好。這就是本節(jié)課我們要學習的圓周運動。 （二）新課教學（觀看轉動快慢不同的大輪和小輪多媒體視頻） 師：大輪和小輪都在做圓周運動，它們轉動的快慢一樣嗎？ 生：它們轉動的快慢不一樣，大輪轉動慢，小輪轉動快。 提出問題：我們?nèi)绾蚊枋鲎鰣A周運動物體轉動快慢呢？ （學生仔細觀察

7、齒輪傳動裝置，親自動手實踐，分組討論交流，展示討論結果并說出原因） 根據(jù)學生提出的方案，師生共同分析總結，描述圓周運動快慢的方法可能有以下幾種：（ 1）比較在相同時間內(nèi)轉過的弧長（或比較轉過相同弧長所需要的時間） 。（ 2）比較相同時間物體與圓心連線轉過的角 （或物體與圓心連線轉過相同角所需要的時間） （ 3）比較在相同時間內(nèi)轉過的圈數(shù)（或轉過相同圈數(shù)所需要的時間） 。（4）比較物體轉過一圈所需要的時間師：同學們觀察的非常仔細，提出的方案也非常棒！我們的確可以從這些方面來描述圓周運 動的快慢。（教師在對學生贊許時，注意利用表情語言、肢體語言向?qū)W生傳遞由衷的贊美，讓學生感受到探究后的成就感）師：

8、我們怎樣用物理概念來表述同學們提出的這些方法呢？根據(jù)同學們提出的方法，我們來一一學習描述圓周運動快慢的物理量。1、線速度（v）學生閱讀課本，思考并討論以下問題：（1）、線速度的定義及其表達式是怎樣的，線速度的單位是什么？所用時間t的比值叫做線速度。表達式：v 單位：m st物理意義：描述質(zhì)點做圓周運動時通過弧長的快慢。（2） 、線速度方向是過圓周上該點的切線方向。（觀察砂輪切割金屬的工作視頻）（引導學生分析：t 0時，則v 亠所求得的線速度v表示質(zhì)點做圓周運動的瞬時速度）t（3）、線速度是瞬時速度。2、勻速圓周運動（展示大掛鐘，讓學生觀察鐘表秒針轉動情況）提出問題：秒針尖端在相等的時間內(nèi)通過的

9、弧長有什么特點，線速度的大小和方向有什么有什么規(guī)律？（學生思考后分組討論交流，并展示小組討論交流結果）師生互動共同總結：秒針尖端在相等時間內(nèi)通過的弧長相等。 任意時刻秒針尖端的線速度大小相等， 方向在時 刻變化。師：我們把線速度大小不變的圓周運動叫做勻速圓周運動。提出問題：勻速圓周運動是變速運動還是勻速運動，勻速圓周運動中的“勻”指的是什么意 思？ 引導學生通過類比勻速直線運動運動概念，分析得出：勻速圓周運動的線速度方向時刻變化，所以是變速運動?！皠颉敝妇€速度的大小（速率）不變，而方向時刻改變。（多媒體展示皮帶傳動裝置，分析在轉動過程中，主動輪與從動輪在皮帶連接處線速度大小 相等）VA提出問題

10、：主動輪和從動輪相比，誰轉得快誰轉得慢？你是怎樣描述的，請說出你的描述方法。學生可能會從不同角度對其快慢進行描述，師生互動，共同總結 出描述的方法如下:（1）、比較相同時間質(zhì)點與圓心聯(lián)系轉過角的大小（或轉過相同角所需要時間的多少）（2） 、比較相同時間轉過的圈數(shù)（或轉過相同圈數(shù)所需要的時間）。（3）、比較轉一圈所需要的時間。（注意：在和學生交流時，應多用鼓勵和贊賞的語句。如“很好”、“很棒”、等。激發(fā)學生求知欲望.）過渡：同學們的想法都很好！我們都可以從這些方面描述圓周運動的快慢，我們?nèi)绾螐馁|(zhì)點與圓周連線掃過的角度來描述圓周運動的快慢呢？3、角速度（） 學生閱讀課本相關內(nèi)容，并思考下列問題：（

11、1）、角速度定義及表達式是怎樣的，角速度的單位是什么？（2）、30，45, 60, 90, 180, 360 ，用弧度作單位該怎么表示?（3）、角速度的物理意義是什么？（4）、勻速圓周運動的角速度有什么特點？ 師生互動，共同總結如下:（1）、定義：質(zhì)點與圓心連線掃過的角度與所用時間t的比值叫角速度表達式：（強調(diào)：是用弧度表示，如果掃過的角度是用度表示，應把角度t轉化為弧度）單位：rad/s或s1（2） 、弧度弧乞 例如：設半徑為r，30角所對應的弧度為：（30 r）/180 ，同半徑r6理45, 60，90，180, 360分別對應的弧度為弧度、弧度、弧度、弧度、4322弧度（3）、物理意義：

12、描述質(zhì)點與圓心連線轉過角度的快慢。（4）、勻速圓周運動是角速度不變的運動。4、周期（T）和轉速（n）師：同學們總結得非常好！除了用線速度、角速度描述圓周運動快慢，我們還能不能用其他方式來描述呢？請同學們觀察掛鐘的秒針、分針、時針，如何比較它們轉動快慢？（展示掛鐘，讓學生觀察思考）教師引導，學生討論交流，共同得出結論：（1）、比較轉一圈所需要時間的。（2）、比較1s或1min時間內(nèi)轉過的圈數(shù)。學生閱讀課本相關內(nèi)容，思考一下問題：（1）、轉一圈所需要的時間叫什么？（2）、符號是怎樣的，單位是什么？（3）、1s或1min時間內(nèi)轉過的圈數(shù)叫什么？（4）、符號是怎樣的，單位是什么？師生互動，共同總結如下

13、：（1）、轉一圈所需要的時間叫周期（2）、符號是：T;單位是：秒（s）（3）、1s或1min時間內(nèi)轉過的圈數(shù)叫轉速（4）、符號是：n，單位是：r / s或r / minT越大，質(zhì)點轉動得越慢；T越小，質(zhì)點轉動得越快。n越大，質(zhì)點轉動得越快；n越小，質(zhì)點轉動得越慢。過渡：對同一個質(zhì)點做圓周運動，我們可以從不同角度來描述它轉動的快慢，那么它們之 間有什么關系呢？5、線速度與角速度的關系（展示質(zhì)點做勻速圓周運動的多媒體動畫）請同學們思考以下問題：（1）、質(zhì)點轉一圈的弧長、時間、質(zhì)點與圓心連線轉過的角度（弧度制）怎么表示？（2）、質(zhì)點轉一圈過程中，線速度、角速度如何表示？線速度與角速度有怎樣的關系?

14、師生互動，共同總結如下：（1）質(zhì)點轉一圈的弧長為：s 2 r時間為：T質(zhì)點與圓心連線轉過的角度；2（2）、質(zhì)點轉一圈過程中線速度：vs 2 r角速度：2TTTT線速度與角速度的關系：vr請同學們根據(jù)線速度與角速度的關系式分析線速度、角速度、半徑的變化關系 師生互動，共同分析得出結論如下：（1）、r 一定，v與成正比；（2）、 一定，v與r成正比；（3） 、v 一定，與r成反比。過渡：同學分析總結的非常好！現(xiàn)在我們來看看我們生活中兩種常見的轉動b（1）、同軸轉動（2）、皮帶傳動（多媒體課件展示）請同學們仔細觀察，思考討論交流以下問題：（1）、同軸轉動過程中，線速度、角速度、周期、轉速有什么關系？

15、（2）、皮帶傳動過程中，線速度、角速度、周期、轉速有什么關系？師生互動，共同總結如下：（1）、同軸轉動過程中，角速度、周期、轉速相同，線速度不同。（2）、皮帶傳動裝置中，在皮帶連接處，線速度大小相等，角速度、周期、轉速不同師；以上兩個結論是我們在今后的學習中經(jīng)常用到的，請同學們要引起重視。6課堂小結請學生根據(jù)板書概括總結本節(jié)課學習的內(nèi)容：、描述圓周運動快慢的物理量：線速度、角速度、周期和轉速。（2）、勻速圓周運動的概念及其特點。（3）、線速度與角速度的關系：v r7、作業(yè)布置：（1）、復習本節(jié)課學習內(nèi)容。（2）、課后“問題與練習”第1題、第2題、第3題。十、板書設計第四節(jié)：一、線速度（v）1、

16、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的 弧長 s與 所用時間 t的比值。2、表達式：v單位：mjst3、矢量性：方向沿該點的切線方向瞬時性：線速度是瞬時速度4、物理意義：描述質(zhì)點做圓周運動時弧長改變的快慢。5、勻速圓周運動是線速度大小不變、 方向時刻改變的圓周運動。二、角速度（）圓周運動3、物理意義：描述質(zhì)點與圓心連線轉過角度的快慢。三、角速度與線速度的關系1、推導： s 2 r時間為：T2s 2 r2vT TT T線速度與角速度的關系：V r四、周期（T）與轉速（n）1、周期定義：轉一圈所需要的時間叫周期。單位：秒（s）2、轉速（n）定義：1s或1min時間內(nèi)轉過的圈數(shù)叫轉速。1、定義：質(zhì)點與圓心連線掃過的角度與所用時間 t的比值叫角速度。單位：rad/s或s112、表達式： 單位：rad/s或st教學反思：本節(jié)內(nèi)容的概念比較多，學生雖然對圓周運動并不陌生，但對概念的準確理解和掌握還 依然存在困難。因此在教學過程中教師應讓學生正確建立起圓周運動模型，在此基礎上讓學生準確理解和掌握描述圓周運動快慢的物理