第5章5.4《圆周运动》教案
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高一物理《圆周运动》教案高一物理《圆周运动》教案1一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。
本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;同学前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特别曲线运动的进一步深化学习,也为以后连续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。
本节课是从运动学的角度来讨论匀速圆周运动,围围着如何描述匀速圆周运动的快慢绽开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使同学能在详细的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下同学特点。
也就是我说课的其次部分:学情分析。
二、学情分析同学虽然已经具备了较为完备的直线运动的学问和曲线运动的初步学问,并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢,尽管如此,但由于匀速圆周运动的特别性和简单性以及同学认知水平的差异,本节课的内容对同学来讲仍旧是一个不小的台阶。
(过渡句)基于以上的教材特点和同学特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授学问、渗透学习方法以及培育爱好和力量有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
三、教学目标【学问与技能】知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度,会推导二者之间的关系。
【过程与方法】通过对传动模型的应用,对线速度、角速度之间的关系有更加深化的了解,提高分析力量和抽象思维力量。
【情感态度与价值观】在思索中体会物理学科严谨的规律关系,提高分析归纳力量,养成严谨科学的学习习惯。
(过渡句)基于这样的教学目标,要上好一堂课,还要明确分析教学的重难点。
四、教学重难点【重点】线速度、角速度的概念。
【难点】1、二者关系的推导过程;2、对匀速圆周运动是变速运动的理解。
(过渡句)说完了教学重难点,下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。
五、教学过程首先是导入环节:在这个环节中,我将展现生活中的一些运动,如摩天轮、脱水桶等,引导同学找相像点:运动轨迹是一些圆,从而引出,这种轨迹为圆周的运动叫做圆周运动——引出课题。
《圆周运动》教案通用6篇在日常的学习、工作、生活中,肯定对各类范文都很熟悉吧。
写范文的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?奇文共欣赏,疑义相如析,以下是爱岗敬业的小编征途帮助大家收集的6篇《圆周运动》教案,仅供参考,希望对大家有所帮助。
圆周运动教案篇一关键词:新课标小学数学学法指导一、善于激发学生的学习兴趣。
数学源于生活,寓于生活,用于生活。
生活中的数学最能引起儿童的兴趣。
当我们把数学问题融于学生熟悉的生活情境中,并用学生喜闻乐见的方式表现这些内容时,学生就会对数学产生一种亲切感和求知欲,就会积极主动地去探索数学问题。
因此设计教学内容时要尽可能地贴近学生的生活实际,把数学问题生活化,并用实际生活场景或用动画片、童话故事、游戏活动等学生喜爱的方式呈现出来。
这样有利于学生带着浓厚的兴趣在观察、操作、猜测、交流与反思等活动中逐步体会数学知识的产生、形成与发展的过程,同时体会数学的价值,获得成功的情感体验。
例如:一位老师在教“简单的统计”中,创设了“动物王国开运动会”的情景:动物王国举行运动会,许多动物报名想一显身手。
小朋友对开运动会都有愉快的体验,对开运动会的情景十分喜欢。
当老师提出“你想知道什么”这个问题时,学生的思维一下活跃起来。
有的说:“我想知道这次运动会设了那些项目?各有多少动物参加?”有的说:“小动物们喜欢哪些运动项目?”问题的情境与学生的情境距离相近,激起了学生主动参与的热情,学生就主动并乐意去数一数、分一分。
二、指导学生正确处理信息。
教师要从小培养学生正确处理信息的能力,引导学生运用多种策略解决实际问题,能使学生形成敢于质疑、勇于创新的科学精神。
一次,我在四年级上课时,向学生提供了以下信息:“五一”节放假,“我”和妈妈要从滨海去上海、无锡旅游4天。
妈妈先把车票价格、住宿价格和所需要的乘车时间写在一张纸上,让“我”设计出最省钱的旅游线路方案。
妈妈给出的清单如下:滨海――上海,车费50元,乘车时间6小时;无锡――上海,车费20元,乘车时间2小时;滨海――无锡,车费40元,乘车时间5小时。
5.4 圆周运动(2)教学目标一、知识与技能1.知道什么是匀速圆周运动.2.理解什么是线速度、角速度和周期.3.理解线速度、角速度和周期之间的关系.二、过程与方法学会根据匀速圆周运动的有关公式分析和解决问题,进一步理解物理概念的学习方法.三、情感态度与价值观通过描述匀速圆周运动快慢的物理量的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究,同时它们之间既有区别,又有联系,要学会全面地认识问题的方法。
重点难点教学重点:1.什么是匀速圆周运动;2.描述匀速圆周运动的物理量以及各物理量之间的联系.教学难点:理解描述匀速圆周运动快慢的各个物理量之间的联系教具准备多媒体课时安排1教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情【知识回顾】【能力提升】1.做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动了100 m,则1.10 m/s0.5 rad/s其线速度为________,角速度为________,周期为________.2.质点做匀速圆周运动,下列哪些物理量不变( )A.速度B.速率C.相对圆心的位移 D.加速度3.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是( )A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小4.下列说法正确的是( )A.在匀速圆周运动中线速度是恒量,角速度也是恒量B.在匀速圆周运动中线速度是变量,角速度是恒量C.线速度是矢量,其方向是圆周的切线方向,而是角速度D.线速度是矢量5.A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相同的时间内,它们通过的弧长之比s A∶s B=2∶3.而转过的角度之比ωA∶ωB=3∶2.则它们的周期之比T A∶T B=________.线速度之比v A∶v B=________.6.汽车车轮半径为1.2 m,行驶速率为72 km/h,设汽车与地面不打滑,在行驶中车轮的角速度是________,其转速是________.7.为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定着两个薄圆盘a、b,a、b平行相距2 m,轴杆的转速为3600 r/min,子弹穿过两盘留下两个弹孔a、b,测得两孔所在的半径间的夹角为30°,如图所示则该子弹的速度是( )A.360 m/s B.720 m/sC.1440 m/s D.1080 m/s8.如下图所示,一个物体环绕中心线OO′以ω角12.57 s 2.B3.D4.BD5.2∶32∶36、16.7rad/s2.65r/s 7.C速度转动,则( )A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.若θ=30°,则v A∶v B=3∶2D.以上答案都不对9.如左下图,在同一竖直平面内有A、B两物体,A物体从a点起以角速度做半径为R的匀速圆周运动,同时B物体从圆心O点处自由下落,若要A、B两物体在d点相遇,求角速度ω必须满足的条件.10.半径为R的大圆盘以角速度旋转,如右上图所示,有人在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中圆盘中心的目标O,若子弹速度为v0,则( )A.枪应瞄准目标O射击B.枪应向PO右方偏过射击,而cosθ=R/v0C.枪应向PO左方偏过射击,而tanθ=R/v0D.枪应向PO左方偏过射击,而sinθ=R/v08.AC9.ω=2kπ+23Rg210.D板书 5.7 圆周运动教学反思高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
5.4 圆周运动(1)v=Trπ2ω=Tπ2三、线速度、角速度、周期的关系1.线速度和角速度的关系[学生推导][补充推导][讨论]v=r的讨论[学生活动设计][投影展示成果](1)r 一定时,v与成正比.(2)v一定时,与r成反比.(3)一定时,v与r成正比.[课件模拟]如下图靠皮带传送的两轮不打滑时,轮边缘上的点的线速度相等,因为在相等时间内边缘上各点走过的弧长相等.共轴转动的A、C两点与圆心的连线在相等时间内转过相同的角度,所以它们的角速度一样.解.B、C层次:尽可能独自结合定义求解.[课件模拟]如下图观察并分析A、B两点的线速度及A、C两点的角速度的关系.2.v=2πr/T=2πr·f ω=2π/T=2π·f [强化训练]如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动中皮带不打滑,则( D )A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的角速度大小相等[题后总结]这类问题的解题关键在于确定各个点是线速度相等还是角速度相等.要都看不出来则借助中间量推导.【课堂小结】[例题分析]地球半径R=6400 km,站在赤道上的人和站在北纬60°的人随地球转动的角速度多大?它们的线速度多大?解:ωA=ωB=7.2×10-5 rad/sv A=460.8 m/s v B=230.4 m/s【布置作业】1.复习本节知识点2.课后作业3.预习下节内容4.思考题齿轮传动时,接触点处速度大小、方向都相同,因此轮缘上各个点线速度大小相等,同一轮上各点的角速度相等5.7 圆周运动板书教学反思高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
圆周运动【教学目标】(一)知识与技能1.认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式计算。
2.理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=ωr=2πr/T。
3.理解匀速圆周运动是变速运动。
(二)过程与方法运用极限法理解线速度的瞬时性,掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题。
(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。
2.体会应用知识的乐趣,激发学习的兴趣。
【教学重点】线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。
【教学难点】理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
【教学方法】探究、讲授、讨论、练习。
【教学准备】多媒体教学课件、用细线拴住的小球、实物投影仪。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入师:先请同学观看两个物体所做的曲线运动,并请注意观察它们的运动特点:1.老师用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动;2.课件展示同学们熟悉的手表指针的走动。
学生可能答:它们的轨迹是一个圆。
师:这就是我们今天要研究的圆周运动。
二、新课讲解请学生举一些生产和生活中物体做四周运动的实例生1:行驶中的汽车轮子。
生2:公园里的“大转轮”。
生3:自行车上的各个转动部分。
师:同学们所列举的这些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?下面就请同学们对自行车上的各个转动部分,围绕课本中提出的问题进行讨论。
学生交流讨论。
师:你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的?老师针对学生的不同意见,从思考的角度出发,通过与直线运动快慢描述的对比,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。
(一)线速度师:我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢,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?给出阅读提纲,学生先归纳。
(出示课件)阅读提纲(1)线速度的物理意义;(2)线速度的定义(和直线运动中速度定义的比较);(3)线速度的定义式;(4)线速度的瞬时性;(5)线速度的方向;(6)匀速圆周运动的“匀速”同匀速直线运动的“匀速”一样吗?学生在老师的指导下,自主阅读,积极思考进行讨论、交流、形成共识。
5.4《圆周运动》教学案【学习目标】1.知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动.2.知道线速度、角速度的物理意义、定义式及单位.(重点)3.掌握线速度、角速度、周期、转速之间的关系.(重点、难点)4.理解匀速圆周运动的多解问题.(难点)知识点一:描述圆周运动的物理量填空题:1.圆周运动物体沿着的运动,它的运动轨迹为,圆周运动为曲线运动,故一定是运动.2.线速度(1)物理意义:描述圆周运动物体的.(2)定义公式:v=.(3)方向:线速度是矢量,其方向和半径,和圆弧.3.角速度(1)物理意义:描述物体绕圆心.(2)定义公式:ω=.(3)单位:弧度/秒,符号是.4.转速和周期(1)转速:物体单位时间内转过的.(2)周期:物体转过所用的时间.判断题:1.做圆周运动的物体,其线速度的方向是不断变化的.( )2.线速度越大,角速度一定越大.()3.转速越大,周期一定越大.()思考:如图5-4-1所示,飞机在飞行表演时在空中做圆周运动,当飞机的线速度一定时,其角速度和周期的大小与半径有什么关系?如图5-4-2所示是一个玩具陀螺,a、b、c是陀螺上的三个点;当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时.探讨1:陀螺绕垂直于地面的轴线稳定旋转时,a、b、c三点角速度是否相同?探讨2:a、b、c三点做圆周运动的线速度有什么关系?1.意义的区别(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同.线速度v描述质点运动的快慢,而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢.(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的,既需要一个描述运动快慢的物理量,又需要一个描述转动快慢的物理量.2.各物理量之间的关系同轴传动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接,A、B两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点特点1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是()A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小2.如图5-4-3所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,这三点()A.线速度大小都相等B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等D.向心加速度大小都相等3.如图所示,普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成.车轮有大车轮和小车轮,大车轮上固定有手轮圈,手轮圈由患者直接推动.已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1,假设轮椅在地面上做直线运动,手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑,当手推手轮圈的角速度为ω时,小车轮的角速度为()A.ω B.18ω C.98ωD.9ω总结与反思:物体的线速度、角速度、周期、频率间的关系1.线速度v与周期T的关系为v=2πrT,T一定时,v与r成正比;r一定时,v与T成反比.2.ω与T的关系为ω=2πT,ω与T成反比.3.ω与T、f、n的关系为ω=2πT=2πf=2πn,ω、T、f、n四个物理量可以相互换算,其中一个量确定了,另外三个量也就确定了.(注意公式中的n必须取r/s为单位)知识点二:匀速圆周运动填空题:1.定义:线速度大小的圆周运动.2.特点:(1)线速度大小不变,方向,是一种运动.(2)角速度(填“变”或“不变”) (3)转速、周期(填“变”或“不变”)判断题:1.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.()2.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.( )3.匀速圆周运动是一种匀速运动.()思考一:若钟表的指针都做匀速圆周运动,秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25 cm,他保持这个距离不变,让粉笔在黑板上匀速的画了一个圆,粉笔的线速度是0.5 m/s.探讨1:粉笔的角速度是多少?探讨2:粉笔做圆周运动的周期是多少?1.匀速圆周运动的性质匀速圆周运动中的“匀速”不同于匀速直线运动中的“匀速”,前者的“匀速”是“匀速率”的意思,匀速圆周运动是变速运动.2.“变”与“不变”:描述匀速圆周运动的四个物理量中,角速度、周期和转速恒定不变,线速度是变化的.3.周期性和多解性:因匀速圆周运动具有周期性,使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生,这就要求我们在确定做匀速圆周运动物体的运动时间时,必须把各种可能都考虑进去,一般t=nT(T为运动周期,n为运动圈数).4.(多选)做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是()A.速度B.速率C.周期D.转速5.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是()A.它们的半径之比为2∶9 B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3 D.它们的周期之比为1∶36.如图5-4-6所示,B物体放在光滑的水平地面上,在水平力F的作用下由静止开始运动,B物体的质量为m,同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动.求满足使A、B速度相同的力F的取值.总结与反思:匀速圆周运动多解问题(1)明确两个物体参与运动的性质和求解的问题;两个物体参与的两个运动虽然独立进行,但一定有联系点,其联系点一般是时间或位移等,抓住两运动的联系点是解题关键.(2)圆周运动的周期性造成的多解.分析问题时可暂时不考虑周期性,表示出一个周期的情况,再根据运动的周期性,在转过的角度θ上再加上2nπ,具体n的取值应视情况而定.。
高中物理圆周运动教案篇一:人教版物理必修二5.4《圆周运动》教学设计5.4《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4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。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
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、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运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。
3.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,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。
在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点1.重点①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;②掌握它们之间的联系。
2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析学生已有的知识: 1.瞬时速度的概念 2.初步的极限思想 3.思考、讨论的习惯 4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动,六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点,演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题: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观看动画,思考问题:这两个球匀速圆周运动有什么不同?答:快慢不同提出问题:如何描述物体做圆周运动的快慢?学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,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。
《圆周运动》教学设计过程与方法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,结合,导出。
5.运用极限法理解线速度的瞬时性。
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。
本节要点1.什么是圆周运动?2.什么是匀速圆周运动?3.怎样描述圆周运动的快慢?4.V、T、ω之间的关系?教学重难点分析重点线速度、角速度的概念以及它们之间的联系线速度、角速度、周期概念的理解,及其相互关系的理解和应用,匀速圆周运动的特点。
难点理解线速度、角速度的物理意义和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。
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,因为角速度是矢量,有方向(高中阶段不要求分析给出),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。
4 圆周运动一、教学内容分析“匀速圆周运动”选自人教版高中《物理》第一册第五章第4节。
在此之前,学生已经学习了直线运动的相关内容,和曲线运动的基本知识,自然界和日常生活中运动轨迹为圆周的许多事物也为学生的认知奠定了感性基础,本节课主要是帮助学生在原有的感性基础上建立匀速圆周运动的几个概念,为今后进一步学习向心力、向心加速度以及万有引力的知识打下基础。
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。
二、学习情况分析本节内容是继学生学习平抛运动后,又一种变速曲线运动。
在曲线运动的学习中,学生已经知道了曲线运动的速度方向在曲线这一点的切线方向并知道曲线运动是变速运动,此前,学生也已经掌握了直线运动及其快慢描述方法。
这些知识都为匀速圆周运动的学习奠定了基础。
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。
三、设计思想“匀速圆周运动”是以概念教学为主的一节课,对物理概念的理解和认识是教学要达到的目标之一,也是教学的出发点。
物理是一门培养和发展人的思维的重要学科,因此,在教学中,不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”。
为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,我在整节课的教学设计中,以建构主义理论为指导,辅以多媒体手段,采用情景教学法和引导式教学法,结合师生共同讨论、归纳,以“情境产生问题”,注重知识的形成过程,针对“什么是匀速圆周运动”以及“匀速圆周运动快慢的描述”展开探究活动,在问题交流讨论中发展学生观点,最终形成对概念的理解。
四、教学目标知识目标1、知道匀速圆周运动的概念;2、理解线速度、角速度和周期;3、理解线速度、角速度和周期三者之间的关系。
能力目标能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决实际问题。
情感目标具有协作意识和探究精神,并在活动中感受学习物理的乐趣。
五、教学重点和难点重点1、线速度、角速度和周期;2、线速度、角速度和周期三者之间的关系。
圆周运动教学设计方案设计目标本教学设计方案的目标是帮助学生了解圆周运动的概念、性质和应用,以及掌握圆周运动的数学表达方式、量化计算方法和实际应用场景,培养学生的数学思维能力、科学探究能力和解决问题的能力。
教学内容一、圆周运动的概念和性质(讲解 + 实验)1.什么是圆周运动?为什么成为圆周运动?圆周运动的特征是什么?2.舞蹈、自行车等生活中的圆周运动案例分析3.实验:用线球和托盘演示圆周运动的基本概念和特征,观察线球的运动轨迹、运动速度、加速度等,并用数学语言描述圆周运动的运动规律和性质。
二、圆周运动的数学表达方式(演示 + 练习)1.弧度制和度数制的转换,弧度的定义和性质2.角速度和线速度的定义和计算方法,角加速度和线加速度的定义和计算方法3.练习:求解给定条件下圆周运动的各种速度、加速度和运动规律三、圆周运动的应用(案例 + 练习)1.行星运动的规律和周期性2.原子和分子的圆周运动3.圆周运动在工程、医学和物理学等领域的应用案例分析4.练习:应用圆周运动的公式和概念,解决各种实际问题。
教学方法1.教师讲解和演示2.学生实验和练习3.小组合作学习4.课堂讨论和分享5.案例分析和课外拓展阅读6.互动评价和反馈。
教学评价1.学生对圆周运动概念和性质的理解、描述和应用能力2.学生对圆周运动数学表达方式的掌握和计算能力3.学生对圆周运动实际应用的理解和解决问题的能力4.学生的探究兴趣和科学素质。
总结圆周运动作为物理学和数学学科的重要概念和应用,具有广泛的理论和实际意义。
教学设计方案旨在通过讲解、实验、演示和练习等方式,帮助学生深入了解圆周运动的概念、性质和应用,培养学生的数学思维能力、科学探究能力和解决问题的能力。
同时,教学方法注重学生的合作学习、互动评价和反馈,通过多元化的评价方式,促进学生的全面发展。
第四节圆周运动
教学目标:
1、认识匀速圆周运动的概念,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。
教学重点:
线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。
教学难点:
理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
教学方法:
讲练法,归纳法
教学过程:
(一)导入新课
先请同学观看两个物体所做的曲线运动,并请注意观察它们的运动特点:第一个:老师用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动;
第二个:课件展示同学们熟悉的手表指针的走动。
学生可能答:它们的轨迹是一个圆。
引导: 这就是我们今天要研究的圆周运动。
(二)新课教学
一、认识圆周运动
继续请学生举一些生产和生活中物体做四周运动的实例(把物理学与学生的生活实践联系起来)
学生纷纷举例,选出代表发言。
生1:行驶中的汽车轮子。
生2:公园里的“大转轮”。
生3:自行车上的各个转动部分。
师:刚才同学们列举了很多例子,都说得很好。
日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。
同学们所列举的这些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?
交流与讨论:
开始讨论时,学生之间有激烈的争论,各人考虑的出发点不一样,思考的角度不同.有人认为小齿轮、后轮上各点运动的快慢一样,因为它们是一起转动的;有人认为大齿轮、小齿轮各点运动的快慢一样,因为它们是用链条连在一起转动的,等等.这时需要老师的引导.
师:你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的?
这时学生好像明白了什么。
老师听取学生的发育,针对学生的不同意见,从思考的角度出发,通过与直
线运动快慢描述的对比,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:让学生最大限度地发表自己的见解,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,保护学生的学习积极性。
二、线速度
师:我们曾经用速度这个概念来描述物体做直线运动时的快慢,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?
给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
1、线速度的物理意义;
2、线速度的定义(和直线运动中速度定义的比较);
3、线速度的定义式;
4、线速度的瞬时性;
5、线逮度的方向;
学生在老师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组进行讨论、交流,形成共识。
生:线速度的物理意义反映了质点在单位时间内通过的弧长的多少。
生:线速度是利用物体通过的弧长与所用时间的比值来定义的。
生:线速度也是矢量,其运动过程中方向在不断变化着,因此要注意其瞬时性。
生:匀速圆周运动的“匀速”,不是真正的匀速,而是指速度的大小不变……
老师展示知识点并点评、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△s和所用时间△t的比值叫做线速度。
(比值定义法)(这里是弧长,而直线运动中是位移)
3、大小:v=△l/△t单位:m/s(s是弧长.非位移)。
4、当选取的时间△t很小很小时(趋近零).弧长△s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、“匀逮圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变,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。
注意点:学生讨论中教师要因势利导,做增强学生思维的“催化剂”。
三、角速度
教师出示课件展示手表指针的转动,提出问题:
1、根据线速度的定义,请你比较手表指针中点和端点线速度的大小。
2、同一根指针上不同的点,其线速度大小却不一样,而它们是应该有共同点的。
因此这就需要我们去思考:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其他方法?
给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
1、角速度的物理意义;
2、角速度的定义;
3、角速度的定义式。
点评: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。
生:角速度能把同一物体上各点做圆周运动的共同点反映出来。
生:角速度大反映了物体转动的快慢……
教师投影知识点并点评、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△θ的角度跟所用时间△t的比值,就是质点运动的角速度。
3、定义式:ω=△θ/△t。
四、角速度的单位
师:每接触一个新的物理量.我们都要关心它的物理单位是什么.那么线建度的单位是米/秒,角速度的单位又是什么呢?
1、怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?在计算时要注童什么?
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?
学生在老师的指导下。
自主阅读,积极思考,然后每四人一组进行讨论,交流,形成共识。
(教师总结)
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.弧度不是通常煮义上的单位。
计算时,不能将弧度带进算式中。
2、国际单位制中,角速度的单位是弧度/秒(rad/s)。
3、这一句话是错误的,因为线速度是矢量。
其方向在不断变化,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,因为角速度是不变的(如果有学生提出角速度是矢量吗?教师可明确说是矢量,但高中阶段不研究其方向,而不能违背科学说角速度是标量)。
点评,教师明确告诉学生角速度是矢量。
但高中阶段不研究其方向,让学生体会学习是无止境的。
师: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?
五、线速度与角速度的关系
师: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?下面请同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义,推导出线速度和角速度的关系v=rω。
点评:通过推导,加深对所学知识的理解,掌握知识间的联系.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。
小结:
本节课的学习内容:
1.线速度
(1)定义:做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值
(2)公式:v=△s/△t 单位:m/s(△s是弧长.非位移)
(3)物理意义:
2.角速度
(1)定义:做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用
时间的比值
(2)公式:ω=△θ/△t.
(3)单位:rad/s
(4)物理意义:
3.转速和周期
二、线速度,角速度、周期间的关系
v=rω
v =2πr/T
ω=2π/T。
作业:
《系统集成》。