高中物理《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)的規(guī)律和曲線運(yùn)動(dòng)問題的處理方法后，接觸到的又一個(gè)美麗的曲線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的幾個(gè)基本概念，為后繼的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。人教版教材有一個(gè)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(shí)，再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律，從而形成理性認(rèn)識(shí)。教科書在列舉了生活中了一些圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)，提出了描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的問題。二、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能知道什么是圓周運(yùn)動(dòng)、什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。理解線速度的概念；理解角速度和周期

2、的概念，會(huì)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(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。能夠用勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)性和矢量性掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)去分析有關(guān)問題。體會(huì)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(shí)推導(dǎo)角速度的單位。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。體會(huì)應(yīng)用知識(shí)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(shí)，如微笑著對(duì)學(xué)生說“非常好！”“你們真棒！”“分析得對(duì)！”讓學(xué)生得到肯定和鼓勵(lì)，

3、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(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。四、學(xué)情分析學(xué)生已有的知識(shí)：1瞬時(shí)速度的概念2初步的極限思想3思考、討論的習(xí)慣4數(shù)學(xué)課中對(duì)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(dòng)畫；討論、講授、推理、概括師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，六、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)入新課（認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)）通過演示實(shí)驗(yàn)、展示圖片、觀看視頻、動(dòng)畫，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，演示小球在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)展示自行車、鐘表、電風(fēng)扇等圖片觀看地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫觀看花樣滑冰視頻提出問

4、題：它們的運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)？答：它們的軌跡是一個(gè)圓師：對(duì)，這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動(dòng)觀看動(dòng)畫，思考問題：這兩個(gè)球勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)的快慢？學(xué)生動(dòng)手，分組實(shí)踐，觀察自行車的傳動(dòng)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(dòng)。比較哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些？說說你比較的理由。討論后，展示自行車傳動(dòng)裝置圖片（或視頻），進(jìn)一步提問：如何比較物體圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)通過的圓弧長短方案2：比較物體在一段時(shí)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(shí)間的多少方案4：比較物體在一

5、段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)注意：在與學(xué)生交流時(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：如“非常好！”、“你（們）真棒！”、“說得對(duì)！”等。（二）新課教學(xué)描述圓周運(yùn)動(dòng)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(qǐng)說出圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向是怎么確定的。3物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度有什么特點(diǎn)？4為什么說勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)？這里的“勻速”是指什么不變？生生互動(dòng)，師生互動(dòng)后，概括如下：點(diǎn)擊幻燈片，全方位學(xué)習(xí)小結(jié)線速度的概念；并通過砂輪切割的視頻，讓學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向。如下：線速度：定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長 l 和所用時(shí)間 t 的比值叫做線速度。大小

6、：v=l/t （分析：當(dāng)t很小時(shí)，v即圓周各點(diǎn)的瞬時(shí)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(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?？磩?dòng)畫，學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（請(qǐng)學(xué)生再舉幾個(gè)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例）關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題討論：1勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？注意：在與學(xué)生交流時(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：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(dòng)是

7、變速運(yùn)動(dòng)！（線速度的方向時(shí)刻改變）“勻速”指速率不變勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)！ 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(dòng)裝置，分析p點(diǎn)和n點(diǎn)，m點(diǎn)和n點(diǎn)哪點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些？哪點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)得更快些？請(qǐng)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(dòng)得快與轉(zhuǎn)動(dòng)得快不是一回事！有必要引入一個(gè)表示轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：如“分析得好！”“不錯(cuò)！”等。下面我們研究描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)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

8、是怎么表示的？ 330，45，60，90，180，360，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(shí)為什么應(yīng)寫為s-1？5勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度有什么特點(diǎn)？生生互動(dòng)，師生互動(dòng)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(shí)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(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)問題：除了以上兩種方法，還可以怎么描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢？看動(dòng)畫，討論，得出方案：即比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少或比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，看動(dòng)畫，學(xué)習(xí)周期和轉(zhuǎn)速的概念。周期與轉(zhuǎn)

9、速1周期：定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間。大?。簍=2r/v=2/單位：秒（s）2轉(zhuǎn)速：n定義：單位時(shí)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(dòng)畫，思考與討論：觀察電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)的線速度和角速度有定量什么關(guān)系？v = r設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shí)得l = rv=l/t=r/t= r關(guān)于r的討論：當(dāng)r一定時(shí)，v與成正比當(dāng)v一定時(shí)，與r成反比當(dāng)一定時(shí)，v與r成正比小結(jié)：線速度、角速度與周期的關(guān)系，（點(diǎn)

10、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(dòng)畫，分析討論，得出結(jié)論：兩個(gè)重要的結(jié)論同一傳動(dòng)各輪邊緣的線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(dòng)1圓周運(yùn)動(dòng)：軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)2描述圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（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/tv = r4兩個(gè)重要關(guān)系：（1）同一傳動(dòng)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