勻速圓周運(yùn)動(dòng)教

1、教學(xué)設(shè)計(jì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)內(nèi)容分析“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”選自人教版高中物理第一冊(cè)第五章第4節(jié)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)內(nèi)容，和曲線運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)，自然界和日常生活中運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周的許多事物也為學(xué)生的認(rèn)知奠定了感性基礎(chǔ)，本節(jié)課主要是幫助學(xué)生在原有的感性基礎(chǔ)上建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)向心力、向心加速度以及萬(wàn)有引力的知識(shí)打下基礎(chǔ)。此外，勻速圓周運(yùn)動(dòng)與我們?nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)、科學(xué)研究有著密切的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)這部分有重要的意義。 二、學(xué)習(xí)情況分析本節(jié)內(nèi)容是繼學(xué)生學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)后，又一種變速曲線運(yùn)動(dòng)。在曲線運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道了曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線方向并知道曲

2、線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，此前，學(xué)生也已經(jīng)掌握了直線運(yùn)動(dòng)及其快慢描述方法。這些知識(shí)都為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。此外，高一學(xué)生已具備一定觀察能力和經(jīng)驗(yàn)抽象思維能力，并對(duì)未知新事物有較強(qiáng)的探究欲望。三、設(shè)計(jì)思想“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”是以概念教學(xué)為主的一節(jié)課，對(duì)物理概念的理解和認(rèn)識(shí)是教學(xué)要達(dá)到的目標(biāo)之一，也是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。物理是一門(mén)培養(yǎng)和發(fā)展人的思維的重要學(xué)科，因此，在教學(xué)中，不僅要使學(xué)生“知其然”而且要使學(xué)生“知其所以然”。為了體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)循序漸進(jìn)與啟發(fā)式的教學(xué)原則，我在整節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，輔以多媒體手段，采用情景教學(xué)法和引導(dǎo)式教學(xué)法，結(jié)合師生共同討論

3、、歸納，以“情境產(chǎn)生問(wèn)題”，注重知識(shí)的形成過(guò)程，針對(duì)“什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)”以及“勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述”展開(kāi)探究活動(dòng)，在問(wèn)題交流討論中發(fā)展學(xué)生觀點(diǎn)，最終形成對(duì)概念的理解。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念；2、理解線速度、角速度和周期；3、理解線速度、角速度和周期三者之間的關(guān)系。能力目標(biāo)能夠用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決實(shí)際問(wèn)題。 情感目標(biāo)具有協(xié)作意識(shí)和探究精神，并在活動(dòng)中感受學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣。五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)1、線速度、角速度和周期；2、線速度、角速度和周期三者之間的關(guān)系。  難點(diǎn)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)的理解。六、 教學(xué)準(zhǔn)備1、視頻剪接（由4個(gè)片段剪接而成，片

4、段1： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)； 片段2： 水流星； 片段3：旋轉(zhuǎn)木馬； 片段4：驢子拉磨）2、動(dòng)畫(huà)模擬（flash）3、PPT教學(xué)演示課件4、計(jì)算機(jī) 投影儀 七、 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)附表教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)思想環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)一生活實(shí)例引入新課合作探究建構(gòu)新知環(huán)節(jié)二圓周運(yùn)動(dòng)【創(chuàng)設(shè)情景】播放生活中幾種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、水流星、旋轉(zhuǎn)木馬、驢子拉磨。問(wèn)題1你看到的幾種運(yùn)動(dòng)有什么共同特點(diǎn)？問(wèn)題2日常生活中還有哪些這樣的運(yùn)動(dòng)？ 【教師歸納】 在物理學(xué)中把軌跡為圓周的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)稱(chēng)圓周運(yùn)動(dòng)，今天我們學(xué)習(xí)最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。觀察、思考【學(xué)生】運(yùn)動(dòng)軌跡都為圓周【學(xué)生】鐘表、唱片、風(fēng)車(chē)、風(fēng)扇、摩天輪等。從生活

5、情景中構(gòu)建物理情景，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理，并形成圓周運(yùn)動(dòng)概念。勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念合作探究建構(gòu)新知【創(chuàng)設(shè)情景】動(dòng)畫(huà)模擬 1 蝸牛在直線上勻速爬行2 把直線圍成一個(gè)圓，蝸牛仍以相等的速率在圓周上爬行問(wèn)題1蝸牛在直線上爬行有什么特點(diǎn)？問(wèn)題2直線圍成一個(gè)圓后，蝸牛沿圓周爬行有什么特點(diǎn)？【教師歸納】質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這樣的運(yùn)動(dòng)就叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)。觀察、分析、思考【學(xué)生】相等時(shí)間內(nèi)爬過(guò)位移相等【學(xué)生】相等時(shí)間爬過(guò)的弧長(zhǎng)相等通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬，化“直”為“曲”，抓住本質(zhì)，類(lèi)比勻速直線運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間通過(guò)位移相等，得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間通過(guò)的弧長(zhǎng)相等， 有

6、利于學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念的理解。環(huán)節(jié)二線速環(huán)節(jié)二度【創(chuàng)設(shè)情景】動(dòng)畫(huà)模擬：兩個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但快慢不同?！窘處熢O(shè)疑】既然做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，有的快有的慢，怎樣描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？【創(chuàng)設(shè)情景】動(dòng)畫(huà)模擬甲、乙兩蝸牛沿圓周運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間甲爬過(guò)2cm的弧長(zhǎng)，乙爬過(guò)1cm的弧長(zhǎng)?！窘處熖釂?wèn)】哪只蝸牛爬的更快？為什么？【啟發(fā)思考】直線運(yùn)動(dòng)中，我們是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的？類(lèi)比速度，該怎樣描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？【教師講述】線速度：線速度是描述質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向。物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。定義：質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)s跟通過(guò)這段弧長(zhǎng)所用時(shí)間t的比值。

7、思考：從定義可以看出線速度的計(jì)算公式嗎？合作探究建構(gòu)新知大?。簐，單位：m/s。環(huán)節(jié)二【教師設(shè)問(wèn)】我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是曲線在這一點(diǎn)的切線方向，那么圓周運(yùn)動(dòng)作為一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，它的線速度方向又是怎樣的呢？方向：該點(diǎn)的切線方向（垂直于半徑）。【教師設(shè)問(wèn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是恒定不變的嗎？為什么？【教師追問(wèn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”，和勻速直線運(yùn)動(dòng)中的“勻速”，他們之間有什么不同？【結(jié)論】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)。觀察思考【學(xué)生討論】甲蝸牛爬得快，因?yàn)樵谙嗟葧r(shí)間里它爬過(guò)的弧長(zhǎng)更長(zhǎng)?！緦W(xué)生討論】直線運(yùn)動(dòng)中我們用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)快慢；單位時(shí)間

8、內(nèi)物體通過(guò)的弧長(zhǎng)長(zhǎng)度大小可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?！緦W(xué)生討論】理解比值定義法，得到 v為計(jì)算線速度大小的公式，并依據(jù)弧長(zhǎng)的國(guó)際單位是m，時(shí)間t的國(guó)際單位是s，推出線速度的國(guó)際單位是m/s?！緦W(xué)生討論】圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向就在圓周該點(diǎn)的切線方向上?！緦W(xué)生討論】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度不是恒定不變的，因?yàn)榫€速度有大小也有方向，大小不變，但方向始終在變化。【學(xué)生討論】勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”指的速度的大小不變，即速率不變；而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。通過(guò)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)有快有慢，進(jìn)一步激起學(xué)生探究如何描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的興趣，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，調(diào)

9、動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)一步探究線速度。以問(wèn)題為載體，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu)。角速度合作探究建構(gòu)新知環(huán)節(jié)二【創(chuàng)設(shè)情景】動(dòng)畫(huà)模擬甲、乙物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間甲經(jīng)過(guò)S1的弧長(zhǎng)，乙經(jīng)過(guò)S2的弧長(zhǎng)。問(wèn)題 1 哪個(gè)小球比較快？問(wèn)題 2 它們運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)S1和S2所對(duì)應(yīng)的圓心角大小有什么關(guān)系？問(wèn)題3你認(rèn)為描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢還有別的方法嗎？【教師歸納】可以用相等的時(shí)間里半徑掃過(guò)的角度大小比較勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢：角速度物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。定義：質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間t的比值。思考：從定義可以得出角速度的計(jì)算公式嗎？大小：=/t單位

10、：rad/s?！菊f(shuō)明】對(duì)某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，角速度是恒定的?！菊n件模擬】 皮帶傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)【教師提問(wèn)】靠皮帶傳送的兩輪不打滑時(shí)，輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小有什么關(guān)系？同一輪上各點(diǎn)角速度有什么關(guān)系？齒輪兩輪又如何？【教師歸納】合作探究建構(gòu)新知同一轉(zhuǎn)盤(pán)上各點(diǎn)的角速度相同。環(huán)節(jié)二同一皮帶輪緣上各點(diǎn)的線速度大小相等。觀察、分析【學(xué)生】弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的圓心角越大，運(yùn)動(dòng)也越快?！静孪搿靠梢杂棉D(zhuǎn)過(guò)的圓心角大小描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢。【學(xué)生】掌握角速度的物理意義，理解計(jì)算角速度大小的方法，角速度的單位。掌握180°rad靠皮帶傳送的兩輪不打滑時(shí)，輪邊緣上的點(diǎn)的線速度相等，因?yàn)樵谙嗟葧r(shí)間內(nèi)邊緣上

11、各點(diǎn)走過(guò)的弧長(zhǎng)相等；共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)與圓心的連線在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度，所以同一輪上各點(diǎn)角速度相同。齒輪傳動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)處速度大小、方向都相同，因此輪緣上各個(gè)點(diǎn)線速度大小相等，同一輪上各點(diǎn)的角速度相等。創(chuàng)設(shè)情境在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，幫助學(xué)生自己探究得出角速度的相關(guān)知識(shí)。周期、頻率和轉(zhuǎn)速【教師提問(wèn)】教材中還提到了描述圓周快慢的其他方法，他們是什么？各有什么物理意義？用什么字母表示？單位如何？【師生互動(dòng)】投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)周期：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。單位為s，符號(hào)T。頻率：周期的倒數(shù)。單位為赫茲（Hz）或1/s，符號(hào)為f。二者關(guān)系：f=物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。轉(zhuǎn)速：時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)

12、，用符號(hào)n表示。單位為r/s或r/min?！菊f(shuō)明】轉(zhuǎn)速在日常生活中很常用，當(dāng)n的單位取r/s時(shí)，n在數(shù)值上與f相等。【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本內(nèi)容嘗試歸納知識(shí)點(diǎn)交流討論，查缺補(bǔ)漏通過(guò)學(xué)生間的交流、歸納、總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和處理信息、推理、歸納的能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。VT 三者之間的關(guān)系【過(guò)渡】既然線速度、角速度、周期都是用來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，那么他們之間有什么樣的關(guān)系呢？【創(chuàng)設(shè)情景】小球沿半徑為r的圓周勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間為T(mén)，求小球的線速度和角速度？【教師活動(dòng)】投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)f=1/T V=2r/T =2rf=2/T =2fv=r學(xué)生合作、交流、探究 V=s/t=2r/T

13、 =/t =2/T v=r【討論】v=r（運(yùn)用控制變量法）1）v一定時(shí)，與r成反比2）一定時(shí)，v與r成正比3）r一定時(shí)，v與成正比通過(guò)教師提問(wèn)點(diǎn)撥，活化學(xué)生思維方式，培養(yǎng)學(xué)生處理和運(yùn)用信息解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)。環(huán)節(jié)三鞏固練習(xí)內(nèi)化知識(shí)課堂練習(xí)一個(gè)大輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的3倍，大輪上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的1/3，大輪邊緣上一點(diǎn)P,小輪邊緣上一點(diǎn)Q，則vQ:vP:vS=_ Q:P:S=_ 交流、討論、分析培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，分析歸納能力。小結(jié)一 概念 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。二 描述圓周運(yùn)動(dòng)快

14、慢的物理量1線速度公式：V=s/t 單位：m/s方向：圓周該點(diǎn)的切線方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。2角速度：公式：=/t單位：rads3周期、頻率和轉(zhuǎn)速三 線速度，角速度、周期間的關(guān)系 V=2r/T =2rf=2/T =2fv=r有效幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識(shí)和內(nèi)容環(huán)節(jié)四課外探究提升能力課后作業(yè)1、練習(xí)四（2）（3）（5）2、探究活動(dòng)觀察一輛變速自行車(chē)的變速器,它能變幾擋速度？變速的原理是什么？引導(dǎo)學(xué)生從物理回到生活，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。八、教學(xué)流程圖符號(hào)說(shuō)明：課堂教學(xué)過(guò)程開(kāi)始和結(jié)束的符號(hào) 媒體的類(lèi)型和媒體的內(nèi)容 教學(xué)內(nèi)容和教師的活動(dòng) 學(xué)生進(jìn)行的活動(dòng)布置作業(yè)，課外探究 課堂練習(xí)