圆周运动教学设计.docx

圆周运动教学设计【教材分析】 本节选自人教版高中物理必修2，第五章第4节，是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。同时在本节课中引入的线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心力学习的基础。本节课的概念比较多，内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，认识现象从而理解概念。【学情分析】 学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识，已经具备了一定的知识积累和生活阅历，再加上在数学上对圆的认识，学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力，就知识本身而言，本节课的知识对学生来讲不是困难。【教学目标】 知识与技能知道圆周运动的概念掌握线速度、角速度、转速和周期概念掌握各物理量之间的关系 过程与方法观察现象总结出圆周运动的概念。通过合理的猜想及推导得出结论。初步运用极限的思想理解速度的瞬时性。 情感态度与价值观通过描述圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。【教学重难点】重点:线速度、角速度、转速和周期概念的理解，及其相互关系匀速圆周运动的特点难点:线速度、角速度概念引入的必要性【教学过程】（一）新课引入提问：列举生活中圆周运动的实例老师总结：表针上各点的运动；扇叶上各点的运动；地球绕太阳的运动。总结圆周运动的概念：在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。（二）新课讲解演示实验：让两个同学站握住一根杆子的两端，我拿住杆子不对称的中心，要求两个同学围绕我逆向跑动。询问同学们哪个同学跑的快呢？创设情境： 观点一：离老师远的地方的同学跑的快。 观点二：两人一样快 讨论：谁说得更有道理？ （由此本节核心引出问题：如何描述圆周运动的快慢？）比较圆周运动的快慢有哪些比较方法？ 同学们会提出很多比较方法 1、相同的时间比走过是弧长 2、相同的弧长比所用的时间 3、相同的时间比半径转过是圆心角大小 由此引入接下来的五个物理量来比较圆周运动的快慢线速度(v) 定义：物体通过的弧长和所用时间的比值。单位：米每秒 m/s2.物理意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢3.矢量性 回顾：曲线运动中，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向 结合数学知识得知，线速度的方向沿圆的切线方向，与半径垂直。 因为线速度的方向时刻发生改变，所以圆周运动是变速运动。4.平均线速度与瞬时线速度 由定义给出的是平均线速度，当运动时间非常非常小的时候得到的是瞬时线速度。5.匀速圆周运动消除前概念：讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？学生：因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化，因此，它是一种变速运动。这里的“匀速”是指线速度的大小不变。在创设情景中，B点线速度大于A点的线速度，角速度（） 定义：物体转过的圆心角度和所用时间的比值。说明：角速度也是矢量，在高中阶段不研究其方向 物理意义：描述做圆周运动的物体转动的快慢 单位：因为角是弧长和半径的比值即 ，角度本来没有单位，为了方便给一个单位，弧度（rad）所以角速度的单位是弧度每秒 rad/s. 匀速圆周运动线速度不变，即单位时间内通过的弧长相等，所以转过的角度也相等，因此，匀速圆周运动也是角速度不变的运动。在创设情境中，A、B两点的角速度相等。周期（T）定义：做圆周运动的物体，转过一周所用的时间单位：秒s几个物理量之间的关系一物体做半径为r的匀速圆周运动 1）它运动一周所用的时间叫 ，用T表示。它在周期T内转过的弧长为 ，由此可知它的线速度为 。 2）一个周期T内转过的角度为 ，物体的角速度为 通过思考题总结得到： 1、角速度与周期T的关系： 2、线速度与周期T的关系： 3、线速度与角速度的关系： 在圆周运动中，线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积。除了线速度和角速度外，还经常用其他物理量描述圆周运动，比如在技术上常用转速转速（n）定义：物体单位时间内所转过的圈数单位：转每秒 r/s频率（f）定义：物体单位时间内所转过的圈数单位：赫兹Hz两个重要的结论：1）传动装置线速度的关系a、皮带传动线速度相等b、齿轮传动线速度相等2）同一轮上各点的角速度关系思考与讨论自行车的大齿轮，小齿轮，后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些？一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vQ:vP:vS=_ Q:P:S=_（四）作业 复习本节课内容完成“问题与练习”题目2、3、4、5（五）板书设计一、线速度()1.定义： m/s2.物理意义：3.矢量性：沿切线方向4.平均线速度与瞬时线速度5.匀速圆周运动：线速度不变，角速度不变二、角速度（）1.定义：2.物理意义：3.单位： rad/s.三、线速度与角速度的关系 四、转速（n）定义： 单位r/s五、周期（T）定义：单位：秒s