第一篇:圆周运动教案_物理_教学设计_人教版
圆周运动
王广范 陕西省宝鸡中学 721913
【教材版本】人民教育出版社 物理 必修2 【设计理念】充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析信息,主动建构良好的认知结构,培养创新精神。本节中线速度,角速度的引入是一个难点内容,为了突破难点,只有学生主动参与探究的全过程,成为学习的主体,才能激发学生的求知欲望,加深对知识的理解。在探究过程中,教师要引导学生从生活实际中发现问题,使学生产生探究的动机,从而提出问题,解决问题,体验问题。整个教学过程中,教师是一个引导者和参与者,组织者和帮助者,学生是学习的主人,课堂上教师要组织引导学生交流讨论,充分重视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养。【教材分析】
1.知识结构分析 教材首先定义什么叫圆周运动,接着列举日常生活中的圆周运动,让学生去体会和感悟圆周运动;经历观察与思考后,从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度概念,最后推导出线速度、角速度间的关系。2.知识发生发展过程分析 先通过几个实例的引入,使学生回顾常见圆周运动。为了突破线速度,角速度引入难点,通过创设情景从实例出发,分析如何描述圆周运动的快慢,得出时间,弧长,角度等物理量的作用,这种由简单到复杂,由特殊到一般的思维方法,使学生更容易学习和理解,培养学生严谨的科学态度和科学的推理能力。3.知识学习意义分析
通过本节学习,在知识上,掌握线速度,角速度的概念,可以为下节课《向心加速度》的学习打下基础,从而方便地得出向心加速度的公式;在方法上,领悟到描述快慢的常用方法,并通过公式的推导,进一步理解物理量间的关系。4.教学建议与学法指导说明
教学设计通过几个实例的引入,进一步认识圆周运动。为理解线速度,角速度创设情景这种由实践到理论,由简单到复杂,由特殊到一般的思维方法,使学生更容易学习和理解,高中阶段是培养学生实验探究能力和抽象思维能力的重要时期,通过学生对实例的分析和自主进行公式推导,使学生经历探索,感受科学探究的方法。本次课的探索过程仅仅是众多探索中的一次,经常使学生经历这样的过程,感受过程中的方法,将实现培养学生科学探究能力,提高科学素养的目的。【学情分析】
1.原有认知发展分析 初中物理教学是以直观教学为主,而高中物理主要是以实验推理为主。高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强,不注重对知识内涵的研究,通常是记住一些相关的公式和规律,以为在考试中会用来解题就行了。另一方面,高一学生的思维非常活跃,可塑性强,容易受老师教学思路的影响形成思维定势,如果教师教法得当,学生容易形成科学的思维方法。所以,在教学中,同样要遵循从感性到理性的认识规律,抓住学生的心理特点进行教学设计。
学生的学习过程是学生原有认知结构中的有关知识和新学内容相互作用形成新的认知结构的过程。物理认知结构就是学生头脑里的物理知识按自己理解的深度和广度,结合自己的感觉、知觉、记忆思维、联想等认知特点,组合成一个具有内部规律的整体结构。2.原有知识结构分析
通过机械运动,曲线运动前几节的学习,学生已经掌握了速度来描述运动的快慢和曲线运动的一般规律,知道物体做曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向。分析学生已掌握的知识结构后,结合下一节课的教材结构特点,制定更有效的突破难点的策略。3.非认知因素分析
新教材除了要落实知识外,更重视知识的探究过程,从中体会科学方法与物理思想。本节自主探究出圆周运动的线速度,角速度大小的表达式,以及之间,相互联系.方法是用类比分析。【教学目标】 1.知识与技能
(1)了解物体做圆周运动的特征
(2)理解线速度的概念,知道它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量。理解描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量还有角速度,会用它们的公式进行计算。
(3)理解线速度、角速度之间的关系:vr 2.过程与方法
(1)联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征。(2)联系各种日常生活中常见的现象,通过课堂演示实验的观察,引导学生归纳、总结描述物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描述物体做圆周运动快慢的L物理量:线速度大v、角速度大小:周期T、转速n等。
tt2r2(3)探究线速度与周期之间的关系v,结合,导出vr
TT3.情感、态度与价值观.
(1)经历观察、分析总结及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。
(2)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。【重点难点】
1.教学重点:线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的联系。2.教学难点:理解线速度、角速度物理意义。【教学环境】
1.学生可能获得的学习环境:投影仪——投影学生所做推理,结论 2.可用的多媒体课件:演示圆周运动的实例课件 【教学方法】
启发、探究、推理、讨论和交流,还课堂给学生,充分发挥学生的主体作用,教师通过物理问题启发、引导学生探究方向、把握探究时间、评价并板书探究结果。
【教学思路】
本节课的设计流程为:创设情境→提出问题→探索研究→数学推理→得出结论。
高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强,在教学中,要遵循从感性到理性的认识规律,抓住学生的心理特点进行教学设计。学生的学习过程是学生原有认知结构中的有关知识和新学内容相互作用形成新的认知结构的过程。为了突破重点,难点,教学中应该循序渐进引导学生思考,逐步体会渗透科学的思维方法,课堂上教师要组织引导学生交流讨论,充分重视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养只有学生主动参与探究的全过程,成为学习的主体,才能激发学生的求知欲望,加深对知识的理解。
【教学过程】
(一)引入新课
直接引入新课 ,学习常见的曲线运动――圆周运动。
(二)进行新课
教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。
学生活动:学生举例。
教师活动:演示圆周运动的实例课件,提出问题:
做圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?
引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表提出见解。
学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量――线速度的学习上来。
1、线速度
教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?
学生活动:(1)阅读教材“线速度”部分
(2)归纳知识点(3)交流讨论
师生互动:投影知识点总结
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.(2)定义:质点做圆周运动通过的弧长ΔL和所用时间Δt的比值叫做线速度。(比值定义法)
L(3)大小:v 单位:m/s(L是弧长,非位移)
t(4)当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长ΔL就等于物体在Δt时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度了。(极限的思想)
(5)方向:在圆周各点的切线上
(6)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。
[结论]匀速圆周运动是一种变速运动.2、角速度
教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法? 学生活动:(1)阅读教材“角速度”部分
(2)归纳知识点(3)交流讨论
师生互动:投影知识点总结
(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢.(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度;
(3)定义式:
t3、角速度的单位
教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢?
[投影]提出问题
(1)怎样度量圆心角的大小?数学中用弧度这个单位,知道这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?(2)国际单位制中,角速度的单位是什么?
(3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
学生活动:阅读教材,完成对角速度单位的学习。师生互动:投影知识点总结
(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位.(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?
学生活动:阅读教材,掌握转速和周期的概念。
4、线速度跟角速度的关系
教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?
引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式。师生讨论:
(一)填空
1.做匀速圆周运动的物体线速度的________不变,_________时刻在变,所以线速度是________(填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是_____________________________________。
2.对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?
(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1:d2:d3=1:2:3,求 A:秒针、分针、时针尖端的线速度之比 B:秒针、分针、时针转动的角速度之比。
(三)课堂总结
学生活动:认真总结概括本节内容,回顾这节课,体会学习方法。课后讨论完成课本“问题与练习”中的问题。
第二篇:高一物理圆周运动教案
6.5 圆周运动
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
2、理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T
3、理解匀速圆周运动是变速运动。
(二)过程与方法
1、运用极限法理解线速度的瞬时性。
2、运用数学知识推导角速度的单位。
(三)情感、态度与价值观
1、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。
2、体会应用知识的乐趣。★教学重点
线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。★教学难点
理解线速度、角速度的物理意义。★教学方法
教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果。★教学工具
投影仪等多媒体教学设备 ★教学过程
(一)引入新课
上节课我们学习了抛体运动的规律,这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动――圆周运动。
(二)进行新课
教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。学生活动:学生纷纷举例。选出代表发言。教师活动:待学生举例后,提出问题:
这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?
引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表发表见解。
学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。
教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量――线速度的学习上来。
点评:让学生的最大限度的发表自己的见解,教师不必急于纠正学生回答中可能出现的错误。要给学生创造发表见解的机会,创设问题情境,拓宽思考问题的空间。保护学生的学
(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度;(3)定义式:ω= t3、角速度的单位
教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢?
[投影]阅读提纲
(1)怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?
(2)国际单位制中,角速度的单位是什么?
(3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容,完成对角速度单位的学习。师生互动:投影知识点并点评、总结
(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带道算式中。(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何? 学生活动:阅读教材,掌握转速和周期的概念。
4、线速度跟角速度的关系
教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?
引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式。点评:通过推导,加深对知识的学习,掌握知识间的联系。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究
[例1]如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.2h2R=rxr1.g22【说明】 这是一个涉及匀速圆周运动和平抛运动的综合性题目,正确解答该题的关键有三点:一是知道水滴离开伞缘时的速度方向与伞缘相切,且线速度的大小与伞缘的线速度大小相同;二是认识到水滴离开伞缘后做平抛运动;三是正确画出示意图,将三维空间的运动情况简化为平面图形.画示意图往往能帮助形成清晰的物理情景,若能养成画示意图的良好习惯,对于提高解题能力是十分有益的.★课余作业
课后讨论完成P47“问题与练习”中的问题。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
教学建议
本节课从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,要求理清各个物理量的相互关系,并能在具体的问题中加以应用.线速度、角速度和周期都是用来描述质点做匀速圆周运动快慢的物理量,用线速度比较质点做匀速圆周运动的快慢时,质点运动的圆周半径必须是相同的,用周期和角速度描述匀速圆周运动的快慢程度时,则不必考虑圆周的半径.在教学时应指明,我们可根据研究问题的方便,选用不同的描述方法.在匀速圆周运动中,周期和角速度这两个量是不随时间而变化的,线速度则是随时间而变化的,因为线速度是匀速圆周运动的瞬时速度,其大小虽然不变,但它的方向却是时刻改变的,因此匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是相对线速度的大小不变而言的。
2008级电子班 2008141859
赵庆壮
第三篇:《圆周运动》教学设计
《圆周运动》教学设计
一、教材分析
《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
二、学情分析
圆周运动是学生在充分掌握了曲线运动的规律后,接触到的一个较为复杂的曲线运动,本节内容作为该部分的起始章节,主要向学生介绍圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。圆周运动是曲线运动的一种特殊情况,生活中随处可见,在学习过程中,只要注意观察和实验,并结合实际经验,很好的理解和掌握圆周运动、匀速圆周运动的概念,重点理解和掌握线速度v、角速度ω、同期T和转速n的意义及相互关系。明确线速度和角速度是从不同的角度来描述圆周运动的快慢,线速度描述质点沿圆弧运动的快慢,角速度描述质点绕圆心转动的快慢。
三、教学目标
知识与技能:
1.知道线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度 2.理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算; 3.理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω; 4.理解匀速圆周运动是变速运动。过程与方法:
1.运用极限法理解线速度的瞬时性,掌握如何运用圆周运动的特点去分析有关问题; 2.体会有了线速度之后,为什么还要引入叫速度,运用数学知识推导角速度的单位。情感态度与价值观:
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;体会应用知识的乐趣。
四、教学重难点
重点:线速度、角速度、周期、转速的概念以及它们之间的联系。难点:理解线速度、角速度、周期、转速的物理意义。
五、教学过程
(一)引入新课
上节课我们学习了抛体运动的规律,生活中我们经常钟表,钟表一般在表面上有三根指针,仔细观察时针、分针、秒针的运动,他们有什么规律? 这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动--圆周运动。
(二)进行新课:
圆周运动:运动轨迹是圆周的运动。1.线速度 教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢? 给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容;尝试自己归纳知识点;交流讨论,查缺补漏。师生互动: 线速度
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.(2)定义:质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。(比值定义法)
(3)大小:v =lt。单位:m/s(s是弧长,非位移)
(4)当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长Δl就等于物体在t时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度了。(5)方向:在圆周各点的切线上
(6)匀速圆周运动:物体沿圆周运动,并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。(7)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。[结论]匀速圆周运动是一种变速运动。2.角速度
教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法? 给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容;尝试自己归纳知识点;,交流讨论,查缺补漏。师生互动:角速度
(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。
(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度。(3)定义式:ω=t
问:什么叫转速? 什么叫周期?
转速:单位时间内转过的圈数。符号:n单位:转/秒 周期:转过一周所用的时间。符号:T单位:s 3.角速度的单位
教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢? 阅读提纲:1)怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?2)国际单位制中,角速度的单位是什么?3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
学生活动:结合阅读提纲阅读课本内容,完成对角速度单位的学习。师生互动:知识点并点评、总结
(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带到算式中。(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位是什么? 学生活动:阅读教材,掌握转速和周期的概念。4.线速度跟角速度的关系 L教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢? v =t引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。L学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式。
(三)课堂练习r1.关于圆周运动下列说法正确的是()
A.相等的时间内通过的弧长相等 B.相等的时间内通过的位移相等 ω=tC.是线速度不变的运动 D.是线速度大小不变的运动
解析:匀速圆周运动的线速度时矢量,其大小不变,方向时刻改变,其大小不变是指单位时间内通过的弧长相等,但通过的位移不等。
2.如图所示皮带转动轮,大轮直径是小轮直径的2倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑,则A、B两点的角速度之比ωA:ωB= 1:2。解析:
(四)课堂总结
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方?
五、板书设计
5.4圆周运动
1.线速度
(1)定义:做圆周运动的物体通过的弧长与所有时间的比值(2)公(3)单vLt(4)匀的大小Lr含义是2.角速t(1)定时间的(2)公所以Avr式:
vlt
v1rr:B1:2位:m/s
速圆周运动:物体沿着圆周运动,并且线速度处处相等,这种运动叫匀速圆周运动,匀速的指“速率不变”。度
义:做圆周运动的物体的半径扫描过的角度与比值 式:ω=
t
(3)单位:rad/s(4)匀速圆周运动是角速度不变的运动 3.线速度与角速度的关系
vr
v2r2T T
第四篇:《圆周运动》教学设计
教师活动
学生活动
引 入 新 课
1.上节课我们学习了抛体运动的规律,请同学们回忆后回答下列问题。
(展示问题):①什么叫抛体运动?
②什么叫做平抛运动?
③平抛运动的特点和规律是什么?
2.这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动—圆周运动,就是物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?
1.回忆旧知识,认真思考,并回答:①以一定的初速度被抛出,在只受重力的情况下做曲线运动叫抛体运动;②初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动;③平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,平抛运动的规律:x=v0t,y=gt2/2。
圆周运动
1.引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹是圆„„大到宇宙天体如月球绕地球的运动,小到微观世界电子绕原子核的运动,都可看做圆周运动,它是一种常见的运动形式。今天我们就来学习这一方面的内容。
2.出示一个大钟让学生仔细观察分针、时针,分针、时针上的点做圆周运动,再播放视频让学生感知卫星做圆周运动,而且它们在相等的时间里通过相等的弧长。
3.引导学生得出匀速圆周运动定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同棗这种运动就叫匀速圆周运动。
4.进一步引导学生概括出质点做圆周运动和匀速圆周运动的特征。1.认真听老师讲解,对要学习的内容充满信心,分小组讨论与交流后,纷纷举例。
2.选出代表发言:转动的电风扇上各点的运动,时钟的分针和时针上的点,运动的车轮上的点,地球和各个行星绕太阳的运动等等。
3.仔细观察钟和观看视频资料,学生感知卫星做圆周运动,而且它们在相等的时间里通过相等的弧长。
进行新课
线速度
1.待学生举例后,提出问题:这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?
2.引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表发表见解。
3.听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量──线速度的学习上来。
4.我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?
5.给出阅读提纲,学生先归纳。[投影]阅读提纲:
①线速度的物理意义
②线速度的定义
③线速度的定义式
④线速度的瞬时性
⑤线速度的方向
⑥讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?
6.然后师生互动加深学习。
1.思考并讨论:自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。
2.在教师的启发下分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。
3.结合阅读提纲阅读课本内容,和同学讨论交流。
4.尝试自己归纳知识点。
师生互动
投影知识点并点评、总结
1.线速度物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
2.线速度定义:质点做圆周运动通过的弧长δl和所用时间δt的比值叫做线速度。(比值定义法)
3.线速度大小:v =。单位:m/s(s是弧长,不是位移)
4.当选取的时间δt很小很小时(趋近零),弧长δl就等于物体在t时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度了。
5.线速度方向:线速度的方向在圆周各点的切线方向上。
6.“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。
结论:①线速度是矢量,它既有大小,也有方向。
②匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。
角速度、周期和转速及单位
1.展示正在运动的钟表:钟表的分针与秒针的末端,做圆周运动的半径大致相同,而在相同的时间内经过的弧长不同,这时就可以用线速度比较它们的快慢。
2.演示转动的唱片,引导学生观察:同一半径上的两个不同颜色的点:唱片转动时,同一半径上的两点做圆周运动中,在相同的时间内转过的角度相同而经过的弧长不同,这时用线速度能全面地反映它们运动的快慢吗?
3.播放皮带传动视频或者演示皮带传动实验,引导学生观察:皮带传动时,大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同,即线速度大小相同。但是与此同时,两轮转过的角度并不相同,小轮显然转得快些。
4.引导学生思考:同一轮子半径上不同的质点,在相同的时间内转过的角度相同,转动的快慢是相同的,但是经过的弧长并不相同,离圆心越远的质点,运动越快,线速度显然大些。怎么解决这一问题呢?
5.给出阅读提纲,让学生先归纳,然后师生互动加深学习。
阅读提纲:①角速度的物理意义
②角速度的定义
③角速度的大小
④角速度主单位
6.讨论:有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
7.教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?(前面“观察与思考”已提过,所以这部分可由学生自己说出并看书完成。)
1.自由发言,在教师的引导得出:引入另一个描述圆周运动快慢的物理量—角速度。
2.仔细观察并思考问题,养成积极思考问题的习惯。
3.结合阅读提纲认真阅读课本内容。
4.阅读结束后,自己复述老师提出的思考题。
5.尝试自己归纳知识点。
6.和同学交流讨论,弥补自己的不足之出。
7.阅读教材,完成掌握周期和转速的概念。
①周期的物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。
②周期的定义:质点沿圆周运动一周所用的时间,用符号t表示。
③周期的单位:s
④转速物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。
⑤转速定义:做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数,用符号n表示。
⑥转速单位:r/s或r/min。
师生互动
投影知识点并点评、总结
1.物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。
2.定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过δθ的角度跟所用时间δt的比值,就是质点运动的角速度。
3.定义式:ω=
4.圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带到算式中。
5.国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
6.第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
四者的关系
1.既然线速度、角速度、周期和转速都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?
2.引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
3.出示课本“讨论与交流”,学生自己思考,然后教师组织交流总结。
4.一些学生的错误认识及时组织学生进行讨论交流,以增强学生对圆周运动的理解。
1.尽可能通过自己的努力思考得出四者的关系。
2.对于线速度、角速度、周期在描述匀速圆周运动快慢时的不同之处要充分发表自己的观点。
师生共同讨论交流
得出线速度、角速度、周期及转速之间的关系:
1.线速度与周期关系:由得(做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为。)上式表明:只有当半径相同时,周期小的线速度大,当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。
2.角速度与周期关系:由得(做匀速圆周运动的物体,在一个周期内转过的角度为。)
3.线速度与角速度关系:
①当v一定时,与r成反比
②当一定时及v与r成正比
③当r一定时,v与成正比
4.考虑到转速则有:
特别强调:式中各物理量单位的统一。
教师启发诱导分析学生自主完成基础训练
1.脑海里有一个钟,请问:秒针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?分针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?时针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?
典型例题
例3.一把雨伞,圆形伞面的半径为r,伞面边缘距地面的高度为h,以角速度ω旋转这把雨伞,问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径r多大?
总结
教师活动
学生活动
1.引导学生回忆。
2.对学生在本节课中的表现予以表扬。
3.概括总结本节的内容。
4.个别同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
1.回忆本节所学的知识内容,并总结本节知识。
2.老师的点评。
3.总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、对比黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
第五篇:圆周运动教学设计
《圆周运动》教学设计
物理学一班尚金荣
一、课题
《圆周运动》选自人教版第五章第五节。
二、设计思路
在本节课的教学设计中,将课堂实验与创设“探究式”问题情景结合,通过抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,让学生参与猜想、讨论等多项活动,这是一种在教师指导下的探究式教学模式。一方面把问题看作是学习的动力、起点和贯穿于学习过程的主线;另一方面通过学习来生成问题,把学习过程看作是发现问题、提出问题、解决问题的过程。充分发挥了学生主体作用,改变了以往教师角色,教师不再是“知识搬运工”。
1.设计探究目标──就是教师要根据教学目标和内容,确定探究的问题和探究的目标,并精心设计探究过程和方法。
2.创造探究条件──探究之前和过程中,教师应为学生提供充分的探究条件。如实验条件、知识条件、方法条件,对一些模拟探究还需精心设计好课件,预测探究过程中可能出现的一些问题以及解决方案等。
3.适当点拨引导──在学生的探究过程中,教师对他们的行为、方法和思维作适当的点拨和引导,来指导学生去分析、认识和解决在探究过程中出现的一些实际问题,使探究过程顺利进行,达到预期的教学目标。
三、教学目标
(1)知识与技能
A、知道物体做怎样的运动叫圆周运动;
B、会用线速度及角速度描述物体做圆周运动的快慢; C、掌握匀速圆周运动的特点;
D、能够用线速度和角速度的关系解决具体问题; E、了解做圆周运动的物体的周期概念。(2)过程与方法
通过实例导入,指导学生观察物体的运动现象,学会从实物运动过程抽象成物理过程的方法,学会对知识进行迁移和类比的方法,培养学生分析问题、归纳问题的能力。
(3)情感、态度和价值观
了解自然界的神秘,并知道是可以去探索和认识的,培养学生学习物理知识的兴趣,加强学生对科学知识的严谨态度。
四、教学重、难点(1)重点
A、理解线速度、角速度和周期的定义; B、理解匀速圆周运动的特点; C、线速度、角速度及周期之间的关系。(2)难点
A、线速度、角速度的物理意义。
圆周运动与直线运动的速度有明显的相同和不同点,都是用比值定义法,瞬时值都有极限法的思想,但是这里先是用弯曲的弧,取其长度与时间的比值,就是线速度。线段从直线长度到弧长的转变,这是一个跨越,当时间很小的时候,得到的弧长就是位移,这又是一个跨越。那样学生理解起来是有困难的。角速度是用角度的变化量与时间的比值,这个绕过的角度,从学生的认知角度讲,有需要一个跨度,心里接受能力是有障碍的。
B、理解匀速圆周运动是一种变速运动。
这里需要区分匀速圆周运动与匀速直线运动的特点,需要准确的理解速度大小和方向的意义,才不会误认为它们具有相同的特点。概念的对比加深了学习的难度。
五、教学方法
主要采用了讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件,充分调动学生的积极性,充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。采用情景—问题—分析与活动—总结的教学设计模式,让学生真正成为学习的主体,这种运用归纳法的思想,从一个个典型的物理情境中总结出科学的结论,大大的调动了学生的积极性和主动性,提高课堂教学效果。
六、教学用具
多媒体
电脑
细线
橡皮快
七、教学过程
1、情境引入 师:同学们,在进行本节新的课程内容之前,我们回顾一下我们之前所学习两类简单机械运动?
学:直线运动和曲线运动
师:我们上节课通过对平抛运动的学习,对曲线运动有了一定了解,今天我们再来学习一种曲线运动,请同学们看我手中这块橡皮所做的曲线运动,并注意观察它的运动轨迹有什么特点(转动橡皮块)? 学:运动轨迹是一个圆。
师:嗯,很好这就是我们本节所要学习的内容:《圆周运动》(板书)
2、课程探究 那么我们刚才提到直线运动和曲线运动他们是怎么来定义的呢? 我们都知道所谓直线运动顾名思义,质点运动轨迹是直线的运动,叫做直线运动。那么我们应该怎么描述曲线运动呢? 学:质点运动轨迹是曲线的是曲线的运动,叫曲线运动。
师:那么我们将此推而广之,结合刚才同学们对橡皮块运动轨迹的观察我们怎样来定义我们今天所要探究的圆周运动呢? 学:质点运动轨迹是圆周的运动叫圆周运动。
师:恩很好,(复述),那么同学们能不能列举一些我们生产生活中做圆周运动生活实例呢?先请同学们思考这个问题,待会让同学们来回答。(板书定义)学生纷纷举例,选代表发言。
师:同学们刚才列举这些生活实例都很好,我们日常生活中做圆周运动例子真可谓不胜枚举,大到天体运动,小到电子围绕质子的运动。那么同学们列举这些做圆周运动物体上质点那些运动快哪些运动慢,我们应该怎样比较它们运动快呢?请各小组讨论一下都有哪些比较方?开始讨论(老师做适当提示)好!讨论结束,同学们都有哪些比较方法,各小组选派代表回答。分析小结可能比较方法: 方案一:比较质点在一段时间内通过的弧的长短; 方案二:比较质点在一段时间内半径绕过角度大小; 方案三:比较质点通过一圈所用时间; 方案四:比较质点在一段时间通过圈数。师:好现在我们先来看方案一(课件)
探究方案一:比较质点在一段时间内通过的弧的长短—线速度
学生阅读有关内容,结合速度概念分组讨论下列问题:(1)线速度物理意义?
(2)线速度的定义、定义式、单位?(3)线速度的方向?(4)匀速圆周运动特点?
(5)为什么匀速圆周运动是一种变速运动,这里的“匀速”是怎样理解的?(让学生回答以上问题,老师进行点评并对重难点以及学生不懂地方进行补充说明。通过砂轮工作视频讲速度方向)
师:我们再来看第二种方法
方案二:比较质点在一段时间内半径绕过角度大小—角速度 学生阅读有关内容,结合速度概念思考分组讨论下列问题:(1)角速度物理意义?(2)角速度的定义?(3)定义式、单位?
各小组选派代表回答,老师进行点评并对重难点以及不懂问题进行补充。师:我们再来看第三种方法
方案三:比较质点通过一圈所用时间—周期(1)周期定义?(2)大小
师:我们把方案四留给学生下去结合课本自己探究 方案四:比较质点在一段时间通过圈数—转速 Ⅲ线速度与角速度关系
根据线速度与角速度定义自己推。
师:我们接下来通过课后题对我们今天所学习内容进行巩固。(略)
3、课堂小结
4、布置作业 为了课后学生能更好地进行自主复习,特布置一下作业。课本“问题与练习”第3、4题,分别重在考查对线速度与角速度关系的理解和在实际问题中运用所学知识的能力。
八、板书设计
§5.5圆周运动
一、圆周运动
1、定义;质点运动轨迹是直线的运动
二、线速度
1、定义:质点做圆周运动通过弧长△l与所用时间△t的比值。
2、定义式:v=△l/△t 4
3、单位;m/s
4、方向:切线方向
三、角速度
1、定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过△与所用时间△t的比值。
2、定义式:w=△⊙/△t
3、单位;rad/s
四、周期
1、定义;质点做匀速圆周运动一周所用时间。
2、大小;T=2r/v=2/w
五、线速度与角速度关系
v=wr
六、应用
七、小结
八、作业
请老师指导!谢谢„