匀速圆周运动 教学设计

匀速圆周运动教学设计方案课程匀速圆周运动课程标准（课程标准的相关要求）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。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学习目标学情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。重点、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。难点对匀速圆周运动是变速运动的理解。教与学的媒体选择2、动画模拟（flash）3、PPT教学演示课件4、计算机投影仪课程实施类型√偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1新课引入：【创设情景】播放生活中几种常见的运动画面，如风力发电机、水流星、旋转木马、驴子拉磨。问题1你看到的几种运动有什么共同特点？【学生】运动轨迹都为圆周问题2日常生活中还有哪些这样的运动？【学生】钟表、唱片、风车、风扇、摩天轮等。【教师归纳】在物理学中把轨迹为圆周的运动统称圆周运动，今天我们学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动。2匀速圆周运动概念：【创设情景】动画模拟蜗牛在直线上匀速爬行把直线围成一个圆，蜗牛仍以相等的速率在圆周上爬行问题1蜗牛在直线上爬行有什么特点？【学生】相等时间内爬过位移相等问题2直线围成一个圆后，蜗牛沿圆周爬行有什么特点？【学生】相等时间爬过的弧长相等【教师归纳】质点沿圆周运动，如果相等的时间里通过的圆弧长度相等，这样的运动就叫匀速圆周运动。3线速度概念：【创设情景】动画模拟：两个物体都做匀速圆周运动，但快慢不同。【教师设疑】既然做匀速圆周运动的物体，有的快有的慢，怎样描述匀速圆周运动的快慢呢？【创设情景】动画模拟甲、乙两蜗牛沿圆周运动，相同时间甲爬过2cm的弧长，乙爬过1cm的弧长。【教师提问】哪只蜗牛爬的更快？为什么？【启发思考】直线运动中，我们是怎样描述物体运动快慢的？类比速度，该怎样描述匀速圆周运动的快慢？【教师讲述】线速度：线速度是描述质点做匀速圆周运动的瞬时速度，用来描述质点运动的快慢和方向。①物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。②定义：质点通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的比值。思考：从定义可以看出线速度的计算公式吗？合作探究建构新知③大小：v＝，合作探究建构新知④单位：m/s。环节二【教师设问】我们已经学习过曲线运动中质点在某一点的速度方向是曲线在这一点的切线方向，那么圆周运动作为一种特殊的曲线运动，它的线速度方向又是怎样的呢？环节二⑤方向：该点的切线方向（垂直于半径）。【教师设问】匀速圆周运动的线速度是恒定不变的吗？为什么？【教师追问】匀速圆周运动中的“匀速”，和匀速直线运动中的“匀速”，他们之间有什么不同？【结论】匀速圆周运动是一种变速曲线运动。4角速度：【创设情景】动画模拟甲、乙物体沿圆周运动，相同时间甲经过S1的弧长，乙经过S2的弧长。问题1哪个小球比较快？问题2它们运动的弧长S1和S2所对应的圆心角大小有什么关系？问题3你认为描述匀速圆周运动快慢还有别的方法吗？【教师归纳】可以用相等的时间里半径扫过的角度大小比较匀速圆周运动的快慢：角速度①物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。②定义：质点所在半径转过的角度跟所用时间t的比值。思考：从定义可以得出角速度的计算公式吗？③大小：ω=/t④单位：rad/s。【说明】对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的。5周期、频率、转速：【教师提问】教材中还提到了描述圆周快慢的其他方法，他们是什么？各有什么物理意义？用什么字母表示？单位如何？【师生互动】投影知识点并点评①周期：质点沿圆周运动一周所用的时间。单位为s，符号T。②频率：周期的倒数。单位为赫兹（Hz）或1/s，符号为f。③二者关系：f=④物理意义：描述物体做圆周运动的快慢。⑤转速：时间内转过的圈数，用符号n表示。单位为r/s或r/min。【说明】转速在日常生活中很常用，当n的单位取r/s时，n在数值上与f相等。6【过渡】既然线速度、角速度、周期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？【创设情景】小球沿半径为r的圆周匀速转动，转动一周的时间为T，求小球的线速度和角速度？【教师活动】投影知识点并点评f=1/TV=2πr/T=2πrfω=2π/T=2πfv=ωr……教学活动详情教学活动1：观察钟表的指针活动目标通过观察钟表的时针、分针、秒针解决问题理解匀速圆周运动、线速度、角速度、周期技术资源钟表、传送带动画模拟常规资源生活中常见的圆周运动情景，