高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语: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。你知道生活中还有哪 些圆周运动呢?以下是品才整理的,欢迎阅读参考! 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。 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。 、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
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语：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。你知道生活中还有哪 些圆周运动呢？以下是品才整理的，欢迎阅读参考！ 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。 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=2π 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 、教学重点、难点 重点
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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=2π r/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
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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 比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。 讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提 问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能 的比较方法: 方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短 方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小 方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少 方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数 注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、 “你(们)真棒!”、“说得对!”等 (二)新课教学
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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。 比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。 讨论后，展示自行车传动装置图片(或视频)，进一步提 问：如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析，小结可能 的比较方法： 方案 1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短 方案 2：比较物体在一段时间内半径转过的角度大小 方案 3：比较物体转过一圈所用时间的多少 方案 4：比较物体在一段时间内转过的圈数 注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“非常好!”、 “你(们)真棒!”、“说得对!”等。 (二)新课教学
描述圆周运动快慢的物理量 线速度 学生阅读课文有关内容,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? 生生互动,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。如下: 线速度 定义:质点做圆周运动通过的弧长△1和所用时间 t的比值叫做线速度。 大小:v=△1/△t(分析:当Δt很小时,v即圆周各点 的瞬时速度。) 单位:m/s方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工 作视频)。 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
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 描述圆周运动快慢的物理量 线速度 学生阅读课文有关内容，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? 生生互动，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。如下： 线速度： 定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δ t 的比值叫做线速度。 大小：v=Δl/Δt (分析：当Δt 很小时，v 即圆周各点 的瞬时速度。) 单位：m/s 方向：沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工 作视频)。 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
看动画,学习匀速圆周运动的概念: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 (请学生再举几个生活中的圆周运动的实例) 关于匀速圆周运动的问题讨论: 1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速” 是指速度不变吗? 2.匀速圆周运动是匀速运动吗? 注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!” 你(们)真了不起!”等。 讨论后,小结如下: 匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变) “匀速”指速率不变 匀速圆周运动是线速度大小不变的运动! 角速度 看图片,回答问题:(转向角速度学习) 观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点 哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下! 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) 注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!” 不错!”等
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 看动画，学习匀速圆周运动的概念：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。 (请学生再举几个生活中的圆周运动的实例) 关于匀速圆周运动的问题讨论： 1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速” 是指速度不变吗? 2.匀速圆周运动是匀速运动吗? 注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“很好!” “你(们)真了不起!”等。 讨论后，小结如下： 匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变) “匀速”指速率不变 匀速圆周运动是线速度大小不变的运动! 角速度 看图片，回答问题：(转向角速度学习) 观察自行车的传动装置，分析 P 点和 N 点，M 点和 N 点 哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下! 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) 注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“分析得好!” “不错!”等
下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量 一角速度 学生阅读课文有关内容P14-15,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? °,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?计算带单位时为什么应写为 s-1? 5.匀速圆周运动的角速度有什么特点? 生生互动,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 1.角速度 定义:质点所在的半径转过圆心角△0和所用时间△t 的比值叫做角速度。 大小:O=△0/△t 单位 rad/ s 物理意义:描述半径扫过角度的快慢。 2.匀速圆周运动是角速度不变的运动 问题:除了以上两种方法,还可以怎么描述匀速圆周运 动转动的快慢?
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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 P14-15，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? °，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?计算带单位时为什么应写为 s-1? 5.匀速圆周运动的角速度有什么特点? 生生互动，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 1.角速度： 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 单位：rad/s 物理意义：描述半径扫过角度的快慢。 2.匀速圆周运动是角速度不变的运动 问题：除了以上两种方法，还可以怎么描述匀速圆周运 动转动的快慢?
看动画,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 段时间内转过的圈数 看动画,学习周期和转速的概念 周期与转速 1.周期 定义:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。 大小:T=2πr/v=2T/o 单位:秒(s) 2.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) 线速度与角速度的关系 看动画,思考与讨论: 观察电风扇转动,定性比较扇叶上A,B,C,D,E各点的 线速度、角速度的大小 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=rO 设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧 长为△1,半径转过的角度为△0 由数学知识得△1=r△ V=△l/△t=r△/△t=ro
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 看动画，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。 看动画，学习周期和转速的概念。 周期与转速 1.周期： 定义：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间。 大小：T=2πr/v=2π/ω 单位：秒(s) 2.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) 线速度与角速度的关系 看动画，思考与讨论： 观察电风扇转动，定性比较扇叶上 A,B,C,D，E 各点的 线速度、角速度的大小。 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=or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=△1/△t=2mr/T 角速度与周期的关系:=△0/△t=2I/T 线速度与角速度的关系:v=ro 观看动画,分析讨论,得出结论:两个重要的结论 同一传动各轮边缘的线速度大小相等 同轴各点的角速度相等 本课小结及板书设计 §5.圆周运动 员周运动: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=△1/△t 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/△t
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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 观看动画，分析讨论，得出结论：两个重要的结论 同一传动各轮边缘的线速度大小相等 同轴各点的角速度相等 本课小结及板书设计： §5.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=2Ir/v=2m/o 单位:秒(s) (4)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=△1/△t=2r/T △/△t=2π/T 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。 1:1:4 1:2:2 2:1:1 1:2:2 研究性学习:如何估算你骑自行车的正常速度? (1)要测量哪些物理量?
词语主要包括实、虚词和熟语。实主要指名词、动形容代；虚词主要指副、介连词；熟语是指常用的固定短语，包括成、惯用语谚和歇后 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)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。 1：1：4 1：2：2 2：1：1 1：2：2 研究性学习：如何估算你骑自行车的正常速度? (1)要测量哪些物理量?