《圆周运动》教学设计

第一篇：《圆周运动》教学设计

《圆周运动》教学设计

“圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容，是直线运动知识的拓展，也是曲线运动知识的深入研究。本节课中，根据圆周运动的自身的特点，引入了线速度、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、向心加速度和向心力学习的基础，同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外，匀速圆周运动与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有重要的意义。【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，实际生活中有许多鲜活的素材，已经具备了一定的知识积累和生活阅历。同时初步掌握了微元法和比值定义法，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。由于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。此外，高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力，并对未知新事物有较强的探究欲望。【教学目标】

一、知识与技能

1、知道圆周运动的概念；

2、通过实际生活中的圆周运动的例子，掌握线速度、角速度、转速和周期概念；

3、学生通过学习圆周运动的模型，理解匀速圆周运动是变速运动，以及速度大小不变，方向时刻在变；

4、掌握各物理量之间的关系，学生会计算圆周运动的一些物理量。

二、过程与方法

1、经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程，让学生感受科学探究艰辛和成功的喜悦；

2、掌握发现、总结物理规律的方法：合理猜想、实验法、归纳法，极限法等；

3、通过演示实验及多媒体课件展示获取感性认识，经过理论探究和严密的逻辑推理获得理性的升华。

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、通过合作探究学习，培养学生多动手、勤思考、善于归纳总结的学习态度，提升学生学习物理的兴趣和热情。【教学重难点】

重点：线速度、角速度的概念，以及描述匀速圆周运动快慢与描述直线运动快慢的方法的比较。难点：理解线速度、角速度的物理意义。【教学过程】

为了让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究过程，充分发挥教师的组织者和引导者的作用，激发学生的学习兴趣，培养学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力，本节课的教学过程设计如下。

一、创设情境、导入新课

视频播放生活中几种学生熟悉的运动画面，如钟表指针的走动、电扇叶轮上各点的运动、地球的公转，演示系绳小球在竖直平面内运动。请学生观察并提出问题：

1、你看到的几种运动有什么共同特点？

2、日常生活中还有哪些这样的运动？教师从而导入新课：这就是我们今天要研究的圆周运动。

设计意图：借助多媒体、实验等直观手段，选用学生熟知的生活素材，充分调动学生的感性认识，激发学生的学习兴趣。

二、联系实际、提出问题

请学生列举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。学生纷纷举例：公园里的摩天大轮的运动、自行车的轮子转动、工厂里砂轮的运动、地球的自转等。

提出问题：做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢？哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢？引导学生进行分组讨论？寻求问题的答案。

设计意图：以观察实验为基础，进一步引导学生认识物体运动的轨迹形状以及分析物体运动的特点，把物理学与学生的生活实践联系起来，引起矛盾冲突,激发学生的求知欲望。

三、讨论探究、自建概念

学生根据自身的经验，经过交流讨论，大致可形成以下四种猜想。猜想1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短。

直线运动中引进速度来描述物体运动的快慢，即比较物体在一段时间内的位移，那么在圆周运动中是否可以通过“速度”来描述物体运动的快慢？引导学生分组讨论、探究。

设计意图：利用学生已有的知识，通过对比，根据圆周运动的自身特点，比较自然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。

实验探究：如何设计实验测出做圆周运动的物体速度的大小？

实验重点在于能否将曲线运动转化为直线运动，在学生交流讨论中，老师可针对学生实际情况进行有效引导，形成实验方案。

实验方案：采用打点计时器记录时间，用刻度尺测量纸带上的点间距离表示弧长，用弧长与时间的比值来表示速度的大小。

实验器材：学生电源、打点计时器、纸带、手摇转盘、双面胶(用双面胶将纸带固定在转盘边缘上一点)。实验装置如图所示，利用多媒体课件进行展示，并引导学生思考下列问题：

(1)纸带上相邻的点之间的距离反映了什么？(2)纸带上相邻的点之间的距离不同说明了什么？

(3)转盘边缘上点的运动方向能否通过纸带上的点反映出来？(4)转盘边缘上点的运动速度是否可以通过纸带上的点来求解？ 设计意图：转盘边缘上的点和纸带上的点同时运动，经过的距离相同，这样就将直线运动定义速度的方式，自然地过渡到在圆周运动中定义线速度，水到渠成。

引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题，经过讨论交流，逐步形成对线速度概念的认识。线速度的物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢的物理量，线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

线速度的定义：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。线速度的定义式：v =Δs/Δt。单位：m/s（s是弧长，不是位移）

线速度的瞬时性：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。

线速度的矢量性：线速度既有大小，也有方向。它的方向为圆周上各点的切线方向。

注意：“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。可见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。

设计意图：根据学生的讨论，教师要因势利导，做增强学生思维的“催化剂”，从而科学地归纳得出关于线速度的知识点，同时渗透比值定义法、极限思想、类比法。

教师出示课件展示大小两轮通过皮带连接的转动，并提出问题：(1)根据线速度的定义，试比较两轮边缘上点的线速度关系；(2)两个轮的转动快慢是否相同? 线速度是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，但质点沿圆周运动得快慢与转动得快慢不是一回事。如何描述质点转动得快慢呢？

猜想2：比较物体在一段时间内半径转过的角度。通过针对性的问题设计，引导学生阅读书本相关内容，经过交流讨论、师生互动，在此基础上得出角速度的概念。

角速度的物理意义：描述做圆周运动的物体转动的快慢。

角速度的定义：做匀速圆周运动的物体转过的角度Δθ跟所用时间Δt的比值，就是质点转动的角速度。

角速度的定义式：ω=Δθ/Δt。单位是弧度每秒（rad／s）说明：角速度也是矢量，在高中阶段不研究其方向

设计意图：要让学生体会一个新的物理量的引入，不是凭科学家的想象，而是研究问题的实际需要。

角速度概念引入，能发挥学生更多的想象空间，学生根据生活阅历，针对圆周运动的特殊性，描述圆周运动的物体的转动快慢，可以直接通过时间和圈数来表示。

猜想3：比较物体转过一圈所用时间； 猜想4：比较物体在一段时间内转过的圈数。

由猜想3和猜想4自然引出了描述圆周运动快慢的两个物理量：周期和转速。周期：做匀速圆周运动的物体，经过一周所用的时间。周期用T表示，单位为秒。

转速：物体在单位时间所转过的圈数。转速用n表示，常用单位为每秒转数，符号为r/s或每分转数r/min。

设计意图：周期和转速对学生来说并不陌生，通过创设问题情境，拓宽思考问题的空间，给学生创造发表见解的机会，让学生最大限度地发表自己的意见。

线速度描述了做圆周运动的物体通过弧长的快慢，角速度描述了物体转过角度的快慢，周期（频率）和转速描述做圆周运动物体转动的快慢。它们均是描述做圆周运动物体运动快慢的物理量，各物理量之间有什么关系？引导学生用刚学过的线速度和角速度的概念和定义，推导出各物理量间的关系v=2πr/T、ω=2π/T、v = rω。

设计意图：通过数理结合推导，加深对所学知识的理解，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。到此，教师还需引导学生进一步思考，以上都能描述圆周运动快慢的线速度、角速度、转速和周期，除了有以上的联系外，还有没有不同的地方？如果学生通过讨论发现周期这一概念更能突显出圆周运动的周期性和重复性，将使学生对圆周运动有进一步的认识。

四、应用拓展、丰富内涵

为使学生所学的知识更扎实、稳定，能使所学知识顺利迁移，滞留部分时间，通过练习的方式进行应用拓展、丰富知识内涵。具体做法是利用课件展示精选的例题剖析(精选的例题应体现线速度、角速度大小比较，以及它们之间的内在联系；同时题意应联系生活实际，以激发学生的学习兴趣。

例

1、半径10cm的砂轮，每0．2秒转一周，砂轮旋转的角速度多大？砂轮边沿一点的速度大小为多少？

例

2、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。

设计意图：例2缘于自行车的传送结构模型，对学生来讲应该比较熟悉，有一定难度，学生经过思考、交流，在师生互动的过程中，加深对线速度和角速度概念的理解，学以致用，提高解决实际问题的能力。

【教学反思】

本节课尝试着采用了任务驱动策略，创设物理情景，为学生的活动明确目标，引导学生积极思考。在教学中本着“以学生发展为本”的教学设计理念，精心设计好适用于学生学习，有利于学生发展的动态方案，以便于凸现探究过程和方法，给学生充裕的思考时空。在整个教学中，由于本节学习的一些物理量较为抽象，特别是线速度和角速度的概念，采用日常生活中常见的现象，通过鲜活的例子，激发学生学习积极性，把抽象的物理量具体形象化充分调动学生学习的主动性，用合作探究与交流讨论的学习方式引导学生，在学习物理的过程中，联系生活实际和自身经验，引导学生对物理知识进行了解与掌握，理解物理知识的内在价值。

第二篇：《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 =lt。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r1.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=tC.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vLt（4)匀的大小Lr含义是2.角速t（1）定时间的（2）公所以Avr式：

vlt

v1rr:B1:2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

vr

v2r2T T

第三篇：《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。

第四篇：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„

第五篇：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，接触到的一较复杂的曲线运动。本章是承前启后的一章，后面万有引力，带电粒子在磁场中运动，都要用到圆周运动知识。前面学习了运动学动力学，这一章实际上是运动学动力学的进一步拓展和延伸。基本思路都是先描述运动，再研究力和运动。本节内容作为该圆周运动的起始部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，学会描述圆周运动，为后继的学习打下一个良好的基础。

• 1．在概念引入上，老教材从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、转速等概念，而新教材是从极限的思想引入线速度、角速度的概念，只是在周期，转速的概念才在匀速圆周运动中提出的，比较严谨，规范。思维的弹性变大了，教学的难度也增大了。

• 2.对于频率，教材没有提到，主要是因为这一节概念较多，避免加深学生负担。在新课讲解中，可以暂时不提。

• 3.教材增加了对弧度的认识，这是对数学知识的补充。角速度的概念学生初次接触，应使学生有确切理解。

• 4．线速度和角速度的关系教材是建立在极限思想上提出思维，我觉得还是应该补充v。ω。T之间的关系，毕竟学生初次接触线速度和角速度，主要问题还是该放在匀速圆周运动中解决。

• 5．引入线速度角速度的概念，直接采用教材上以自行车的运动引入。

二．学情分析

1．瞬时速度的概念有一定的认识，但理解还有难度

2．初步的极限思想已有，可以进行简单应用

3．对直线运动的描述有较深的理解

4．生活中的圆周运动有较多的感性认识

三、教学目标 1．知识与技能

①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念；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。

④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。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．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物理量：线速度大小，角速度大小，周期T、转速n等。

3．运用数学知识推导角速度的单位 4．探究线速度与周期之间的关系 5．运用极限法理解线速度的瞬时性。3．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。

• 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。

• 3．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。

• 4．体会应用知识的乐趣。

4、教学重点、难点

• 1．重点 • 线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的联系。• 匀速圆周运动的特点。• 2．难点 • 理解线速度的瞬时性； • 理解匀速圆周运动是变速运动

极限思想一直都在进行能力渗透，在这节课依然是难点，线速度的瞬时性，矢量性学生理解是有困难的。

四、教学方法与手段

本课主要采用讲授法和探究法，以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。虽然本节内容比较抽象，但生活中做圆周运动的现象却随处可见，因此教学中应化抽象为形象，再运用教师启发、引导，学生推理、讨论、归纳，通过师生互动，生生互动等让学生主动的去探究知识，循序渐进地达到教学目的。

1．认识圆周运动。展示一些物体的圆周运动情景，展示图片，播放学生感兴趣的视频，要求学生观察物体运动的轨迹形状，总结圆周运动的特点。设计意图：取材源于生活，容易激发学习兴趣，培养学生归纳总结的能力，同时为快慢的描述做铺垫

2.引入线速度角速度的概念。引入概念在这堂课中至关重要。从直线运动到曲线运动转变是很大的，既要引起认识上的冲突，又要过渡自然。直接采用教材上以自行车的运动引入。

3。学习线速度的概念，让学生阅读，自主学习，讨论问题生生互动，师生互动后，概括总结。全方位学习小结线速度的概念；讨论匀速圆周运动的线速度是不变的吗？

4．学习角速度和周期的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性。在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期保持不变的圆周运动。

5．线速度和角速度的关系，设计实验探究线速度和角速度有定量关系，然后再进行数学推导

五、教学设计

（一）导入课题（认识圆周运动）

●展示图片、观看视频、动画，让学生认识圆周运动的特点，展示自行车、钟表、电风扇、赛车、过山车等图片 观看地球绕太阳运动的动画

观看花样滑冰视频，翻滚过山车视频 提出问题：它们的运动有什么共同点？ 答：它们的轨迹是一个圆．

师：对，这就是我们今天要研究的圆周运动。

（二）新课教学

思考与讨论: 2 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时，这三个轮子上各点在做圆周运动。那么，哪些点运动得更快些？也许它们运动得一样快？

猜想：

1：通过确定质点单位时间通过的弧长，来比较质点运动的快慢；

2：通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢； 3：通过确定质点运动一周所需的时间长短，来比较质点运动的快慢。

一、描述圆周运动快慢的物理量：

1、线速度：

学生阅读课文有关内容，结合猜想1：确定质点单位时间通过的弧长，来比较质点运动的快慢，思考并讨论以下问题：

1．线速度是怎么定义的？单位是什么？

2．线速度的方向怎样？请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。3．物体匀速圆周运动的线速度有什么特点？

4．为什么说匀速圆周运动是一种变速运动？这里的“匀速”是指什么不变？

师生互动后，概括如下：点击幻灯片，全方位学习小结线速度的概念；并通过砂轮切割的视频，让学生感受圆周运动的速度方向。

讨论后，小结如下：

1、线速度概念：

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。大小：v=Δl/Δt 单位：m/s

方向：沿圆周上该点的切线方向。

2、匀速圆周运动是变速运动！（线速度的方向时刻改变）

3、“匀速”指速率不变

4、匀速圆周运动是线速度大小不变的运动！

讨论：根据以上实验，如何测出某点的线速度大小。

引出匀速圆周运动概念：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

2、角速度：

思考并就猜想2：通过确定质点与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来比较质点运动的快慢，展开讨论。

通过讨论，同学们发现，原来，质点运动得快与转动得快不是一回事！有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度（转入角速度学习）

下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

学生阅读课文有关内容，思考以下问题：

角速度是怎么定义的？

1．角度的单位是什么？它和通常意义上的单位有何不同？

2．角度的大小是怎么表示的？

3．30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作单位该怎么表示

4．角速度的单位是什么？

5．匀速圆周运动的角速度有什么特点？

师生互动后，概括如下：点击幻灯片，全方位学习小结角速度的概念： 定义：质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。大小：ω=Δθ/Δt 3 单位：rad/s 讨论：根据以上实验，如何测出某点的角速度。

3、周期、频率、转速：

思考并就猜想3：通过确定质点运动一周所需的时间长短，来比较质点运动的快慢，展开讨论。

讨论得出周期概念并补充频率概念，然后提出问题：除了以上方法，还可以怎么描述匀速圆周运动转动的快慢？

再次讨论，得出方案：

即比较物体转过一圈所用时间的多少或比较物体在一段时间内转过的圈数，总结学习周期、频率和转速的概念。

1．周期：T

定义：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间。

大小：T=2πr/v=2π/ω 单位：秒（s）2.频率：f 定义：单位时间内完成匀速圆周运动的圈数。

大小：f=1/T 单位：赫兹（Hz）

3．转速：n

定义：单位时间内转过的圈数叫转速

单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）

二、描述圆周运动各物理量的关系：

用数学方法推导圆周运动的线速度和角速度有定量什么关系？v = rω

设物体做半径为r的匀速圆周运动，在Δt内通过的弧长为Δl，半径转过的角度为Δθ

由数学知识得Δl = rΔθ

v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω

关于Ｖ＝ωr的讨论： 当r一定时，V与ω成正比

当V一定时，ω与r成反比

当ω一定时，V与r成正比

小结：线速度、角速度与周期的关系，（点击幻灯片）

线速度与周期的关系：v=Δl/Δt=2πr/T 角速度与周期的关系：ω=Δθ/Δt=2π/T

线速度与角速度的关系：v = rω 思考与讨论：

皮带传动、齿轮传动、链条传动中轮子边缘上各点的线速度、角速度的关系如何？ 分析讨论，得出结论：两个重要的结论：

1、同一传动各轮边缘的线速度大小相等

2、同轴各点的角速度相等

本课小结及板书设计：

§2.1．圆周运动

1．圆周运动：轨迹是圆周的运动

2．描述圆周运动快慢的物理量

（1）线速度：v=Δl/Δt

单位：m/s 方向：沿圆周上该点的切线方向。物理意义：描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动：

质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

（2）角速度：ω=Δθ/Δt

单位：rad/s

物理意义：描述半径扫过角度的快慢。

（3）周期：T=2πr/v=2π/ω 单位：秒（s）

（4）频率：f 大小：f=1/T

单位：赫兹（Hz）

（5）转速：n

单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）

3．线速度、角速度、周期的关系：

v=Δl /Δt=2πr/T ω=Δθ/Δt=2π/T

v = rω

4．两个重要关系：

（1）同一传动各轮边缘的线速度大小相等

（2）同轴各点的角速度相等

思考：A、B、C三点那些点角速度相等，哪些点线速度大小相等？若A、B、C所在轮的半径之比为2：1：4，求A、B、C三点的线速度、角速度、周期、转速之比。

作业：课本 问题与练习