高中物理 必修二《圓周運(yùn)動(dòng)》

6.1圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)安徽省郎溪中學(xué)譚玲軍教材分析本節(jié)是人教版物理必修第三冊(cè)第1節(jié)《圓周運(yùn)動(dòng)》，內(nèi)容涉及圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以及描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速等概念。圓周運(yùn)動(dòng)與日常生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系，學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，不僅為解釋生活中現(xiàn)象和解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)，也為后續(xù)學(xué)習(xí)打下知識(shí)的基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析學(xué)生完成了必修一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)動(dòng)的描述方法，需要建立速度概念，知道速度是矢量，通過對(duì)速度、加速度概念的學(xué)習(xí)對(duì)比值定義物理量有較深的理解，這些有利于學(xué)生類比掌握線速度和角速度概念.學(xué)生生活中經(jīng)?？匆娮鰣A周運(yùn)動(dòng)的物體，對(duì)學(xué)生形成圓周運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確概念有很大幫助，需將物體視為質(zhì)點(diǎn)，軌跡為圓周或一段圓弧，物體做圓周運(yùn)動(dòng).學(xué)生在數(shù)學(xué)課程中已掌握弧長(zhǎng)的計(jì)算公式，數(shù)學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備讓學(xué)生能夠推導(dǎo)線速度和角速度、半徑的關(guān)系.三、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)【物理觀念】學(xué)生知道研究圓周運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)，知道圓周運(yùn)動(dòng)是典型的曲線運(yùn)動(dòng)，建立圓周運(yùn)動(dòng)概念?！究茖W(xué)思維】學(xué)生通過觀察與思考，建構(gòu)線速度、角速度的概念，用極限法思維探究線速度的方向；運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行進(jìn)行推理，尋找線速度與角速度之間的管理?！究茖W(xué)探究】學(xué)生經(jīng)歷水井轆轤、自行車傳動(dòng)系統(tǒng)探討，建構(gòu)物理模型，實(shí)物論證，找出不同傳動(dòng)形式中線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速的關(guān)系?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】體會(huì)物理知識(shí)來源于生活服務(wù)于生活的價(jià)值觀，有創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。四、重點(diǎn)難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】1、理解線速度、角速度和周期的概念2、掌握線速度、角速度及周期之間的關(guān)系【教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)的理解沿圓周移動(dòng)快慢五、授課類型沿圓周移動(dòng)快慢線速度新課第一課時(shí)線速度教學(xué)流程老師和蘇炳添誰更快？老師和蘇炳添誰更快？圓周運(yùn)動(dòng)兩種快慢勻速圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)兩種快慢勻速圓周運(yùn)動(dòng)解決生活中實(shí)際問題引入解決生活中實(shí)際問題引入角速度角速度繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢周期周期轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速七、教學(xué)過程環(huán)節(jié)情景問題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展課題引入發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)生活中的各種圓周運(yùn)動(dòng)請(qǐng)大家說一說生活中哪些物體在做圓周運(yùn)動(dòng)？引導(dǎo)學(xué)生觀察和體驗(yàn)生活中的圓周，并做一些補(bǔ)充，例如單擺、圓錐擺、運(yùn)動(dòng)員彎道跑、車輛轉(zhuǎn)彎、過拱橋、脫水桶里的衣物、公轉(zhuǎn)的天體等。觀察、體驗(yàn)各類圓周運(yùn)動(dòng)。通過列舉，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)是一種非常常見的運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)也為后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容做鋪墊培養(yǎng)學(xué)生觀察能力圓周運(yùn)動(dòng)快慢的引入蘇炳添和老師誰更快的探討請(qǐng)大家猜一猜老師和蘇炳添比在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上比一比，誰會(huì)更快？播放蘇炳添接力賽上跑彎道時(shí)的視頻，同時(shí)老師繞講臺(tái)上的一個(gè)圓圈做圓周運(yùn)動(dòng)。觀看視頻同時(shí)觀察老師的運(yùn)動(dòng)，并在視頻停下來時(shí)喊停。激發(fā)興趣，同時(shí)引起學(xué)生的好奇正常應(yīng)該是蘇炳添快，但是好像也可以說老師比較快，到底誰快？這個(gè)問題的討論能很好的培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和思辨的能力，小組討論交流培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作交流能力剛剛老師和蘇炳添都在做什么運(yùn)動(dòng)？誰更快？提出問題，不僅讓學(xué)生回答誰快，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生說為什么？

進(jìn)而引出圓周運(yùn)動(dòng)有兩種快慢，繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢和沿圓周移動(dòng)的快慢。思考，小組交流討論蘇炳添移動(dòng)的很快，但是轉(zhuǎn)的慢，老師移動(dòng)的很慢，但是轉(zhuǎn)的很快。為引出線速度和角速度概念做好鋪墊，也為二者的關(guān)系討論埋下伏筆。環(huán)節(jié)情景問題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展沿圓周移動(dòng)快慢（v）探討利用水井轆轤模型，化曲為直，探討圓周運(yùn)動(dòng)線速度1、圖中的A、B兩點(diǎn)在A運(yùn)動(dòng)一周時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是什么？A和B的沿繩方向運(yùn)動(dòng)快慢關(guān)系如何？2、A點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)快慢可以怎樣計(jì)算？提出問題，組織引導(dǎo)學(xué)生分組討論學(xué)生分組討論，小組代表發(fā)言化曲為直，類比直線運(yùn)動(dòng)的速度概念引出圓周運(yùn)動(dòng)的線速度概念類比的研究方法，極限的思維的培養(yǎng)和鍛煉線速度定義線速度也有瞬時(shí)和平均之分，當(dāng)時(shí)間Δt越來越小時(shí)，弧長(zhǎng)Δs和位移Δx大小的差如何變化？瞬時(shí)線速度有方向嘛？利用極限的思想，引導(dǎo)學(xué)生通過討論分析得出瞬時(shí)線速度就是瞬時(shí)速度，只不過是在圓周運(yùn)動(dòng)中它有了一個(gè)新的名稱而已。學(xué)生在直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度概念基礎(chǔ)上，結(jié)合問題進(jìn)行思考討論物理上極限思想討論問題的再感悟，理解瞬時(shí)線速度就是瞬時(shí)速度，是矢量勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念和性質(zhì)對(duì)比加速轉(zhuǎn)動(dòng)的A點(diǎn)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的秒針針尖將小桶由靜止釋放，小桶將做什么運(yùn)動(dòng)？A將做怎樣的運(yùn)動(dòng)？這和鐘表秒針針尖的運(yùn)動(dòng)有什么不同？通過直觀的對(duì)比加速和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并拋出問題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)嘛？分小組操作觀察兩種圓周運(yùn)動(dòng)的差異，對(duì)比總結(jié)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的內(nèi)涵通過觀察對(duì)比，讓讓學(xué)生加深勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解，它是一種線速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)，因速度方向時(shí)刻改變，它是變速運(yùn)動(dòng)。觀察、對(duì)比分析能力環(huán)節(jié)情景問題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢探討周期、轉(zhuǎn)速、角速度的引入你能想到哪些方法來比較紅、藍(lán)發(fā)光體的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢？在學(xué)生發(fā)言的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)：比轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間比單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)比單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的圓心角利用實(shí)驗(yàn)裝置，分組操作、討論，學(xué)生代表發(fā)言得出描述描述轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的三個(gè)物理量：周期、轉(zhuǎn)速、角速度運(yùn)用物理的概念和方法處理生活問題角速度的定義通過閱讀，回答角速度是如何定義的，單位是什么，什么物理意義？指導(dǎo)學(xué)生閱讀，引導(dǎo)學(xué)生歸納角速度的概念和圓心角與弧長(zhǎng)半徑的關(guān)系學(xué)生閱讀課本“角速度”相關(guān)內(nèi)容，完成對(duì)角速度概念理解，歸納弧度制圓心角與弧長(zhǎng)半徑的關(guān)系建立角速度的概念圓心角與弧長(zhǎng)半徑的關(guān)系的談?wù)撌菫関、ω關(guān)系的理論推導(dǎo)做鋪墊運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法處理物理問題的能力周期、轉(zhuǎn)速、角速度的定性及定量關(guān)系1、請(qǐng)說出或算出秒針的T、n、ω；

2、秒針和分針誰轉(zhuǎn)的快？它們的T、n、ω的大小關(guān)系如何？提出問題，展示時(shí)鐘，讓學(xué)生觀察，展示學(xué)生的計(jì)算結(jié)果，在學(xué)生回答后總結(jié)學(xué)生通過觀察、對(duì)比、計(jì)算得出T、n、ω三者的關(guān)系?？偨Y(jié)出：轉(zhuǎn)得快即T短、n大、ω大三者的定量關(guān)系為：環(huán)節(jié)情景問題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展沿圓周移動(dòng)快慢和繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探討：v=rω

沿圓周移動(dòng)的快不一定繞圓心轉(zhuǎn)的快，例如蘇炳添；沿圓周移動(dòng)很慢，繞圓心轉(zhuǎn)的可以很快，比如老師。如果讓我和蘇炳添在同樣半徑的賽道上比，情況怎樣？這說明線速度和角速度的關(guān)系與半徑有關(guān)，利用實(shí)驗(yàn)演示裝置總結(jié)。利用自制的實(shí)驗(yàn)裝置，引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)光體的線速度、角速度關(guān)系通過分析、討論總結(jié)線速度與角速度的關(guān)系利用實(shí)驗(yàn)來探討線速度與角速度及半徑的關(guān)系，即沿圓周移動(dòng)的快慢和繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的關(guān)系控制變量法分析物理問題，化曲為直的思想的應(yīng)用用物理知識(shí)解決生活中的問題解決例題中的問題若大齒輪、小齒輪半徑可調(diào)，