圓周運(yùn)動教案2篇

課題

圓周運(yùn)動

課時

1課時

教材分析

1．教材明確引入了平均和瞬時線速度和角速度的概念，線速度與角速度的關(guān)系也不和以往那樣僅限于勻速圓周運(yùn)動。

2．“轉(zhuǎn)速”也是歸類于研究一般的圓周運(yùn)動的概念，只有“周期”這一概念才在勻速圓周運(yùn)動中提出的，比較嚴(yán)謹(jǐn)，規(guī)范。

3．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，原教材是先學(xué)習(xí)向心力，再學(xué)習(xí)向心加速度；新教材是先學(xué)習(xí)向心加速度，再學(xué)習(xí)向心力。更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

4．《圓周運(yùn)動》是這一章教學(xué)的重點，也是學(xué)習(xí)《向心力向心加速度》這一知識的前提，在這一節(jié)中，更能突出速度的矢量性。

5．教材通過實例，先介紹了什么是圓周運(yùn)動，教材首先明確要研究圓周運(yùn)動中的最簡單的情況，勻速圓周運(yùn)動，接著從描述勻速圓周運(yùn)動的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，這是本節(jié)的重點。

6．角速度的概念學(xué)生初次接觸，應(yīng)使學(xué)生有確切理解。公式中的φ就應(yīng)當(dāng)用弧度做單位來表示，這一點要提示學(xué)生注意，這對得出公式是十分重要的。

7．教材介紹了轉(zhuǎn)速的概念，應(yīng)該要求學(xué)生能獨(dú)立地由轉(zhuǎn)速(單位符號r/min)得到周期(單位符號為s)或角速度(單位符號為rad/s)。

8．應(yīng)該讓學(xué)生真正理解，勻速圓周運(yùn)動的線速度雖然大小不變，但方向時刻在變化，因此，勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。

9．這一節(jié)概念較多，要通過實驗和列舉實例(包括播放有關(guān)視頻)，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思考、討論、認(rèn)識現(xiàn)象，建立概念。

學(xué)情分析

圓周運(yùn)動是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動的規(guī)律后，接觸到的一個較為復(fù)雜的曲線運(yùn)動，本節(jié)內(nèi)容作為該部分的起始章節(jié)，主要向?qū)W生介紹圓周運(yùn)動的幾個基本概念，為后繼的學(xué)習(xí)打下一個良好的基礎(chǔ)。圓周運(yùn)動是曲線運(yùn)動的一種特殊情況，生活中隨處可見，在學(xué)習(xí)過程中，只要注意觀察和實驗，并結(jié)合實際經(jīng)驗，很好的理解和掌握圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動的概念，重點理解和掌握線速度v、角速度ω、同期T和轉(zhuǎn)速n的意義及相互關(guān)系。明確線速度和角速度是從不同的角度來描述圓周運(yùn)動的快慢，線速度描述質(zhì)點沿圓弧運(yùn)動的快慢，角速度描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢。

教

學(xué)

方

法

分

析

及

建

議

1．在教學(xué)中，首先應(yīng)該讓學(xué)生了解做圓周運(yùn)動的物體的共性和個性。展示一些物體的圓周運(yùn)動情景，例如，唱片上某點的運(yùn)動、電風(fēng)扇葉片上某點的轉(zhuǎn)動、豎直面內(nèi)小球的圓周運(yùn)動等等，要求學(xué)生觀察物體運(yùn)動的軌跡形狀以及物體運(yùn)動的快慢是否變化。

2．通過生活實例（齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置）或多媒體資料，讓學(xué)生切實感受到做圓周運(yùn)動的物體有運(yùn)動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述。

3．學(xué)習(xí)線速度的概念，可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的概念（結(jié)合課件）引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識弧長與時間的值保持不變的特點，進(jìn)而引出線速度的大小與方向。應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時速度。

4．學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時，應(yīng)向?qū)W生說明這兩個概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點和描述運(yùn)動的需要而引入的，物體做勻速圓周運(yùn)動時，每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時間t比值來描述，由此引入角速度的概念。又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動具有周期性的特點，物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時間的長短來描述，為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時，不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性。在講述概念的同時，要讓學(xué)生體會到勻速圓周運(yùn)動的特點：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動。

5．在課堂中采用實驗演示、多媒體、電腦動畫模擬輔助手段，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識，降低難度。結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”這幾個物理量在對圓周運(yùn)動的描述上雖有所不同，但它們之間是有聯(lián)系的，并引導(dǎo)學(xué)生理解它們之間的關(guān)系。

新

課

標(biāo)

要

求

知

識

與

技

能

1．理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時速度、理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進(jìn)行計算。

2．理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr／T

3．理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。

過

程

與

方

法

1．聯(lián)系學(xué)生日常生活中所觀察到的各種圓周運(yùn)動的實例，找出共同特征。

2．通過課堂演示實驗的觀察，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)描述物體做圓周運(yùn)動快慢的方法，進(jìn)而引出描述物體做圓周運(yùn)動快慢的物理量：線速度大小，角速度大小，周期T、轉(zhuǎn)速n等。

3．運(yùn)用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)角速度的單位

4．探究線速度與周期之間的關(guān)系，結(jié)合，導(dǎo)出。

5．運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時性。

情

感

態(tài)

度

與

價

值

觀

1．經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)、及探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。

2．通過極限思想和數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，體會學(xué)科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點。

3．通過親身感悟，使學(xué)生獲得對描述圓周運(yùn)動快慢的物理量（線速度、角速度、周期等）以及它們相互關(guān)系的感性認(rèn)識。

4．體會應(yīng)用知識的樂趣。

本

節(jié)

要

點

1．什么是圓周運(yùn)動？

2．什么是勻速圓周運(yùn)動？

3．怎樣描述圓周運(yùn)動的快慢？

4．V、T、ω之間的關(guān)系？

教學(xué)

重難

點分

析

重點

線速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系線速度、角速度、周期概念的理解，及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用，勻速圓周運(yùn)動的特點。

難點

理解線速度、角速度的物理意義和勻速圓周運(yùn)動是變速曲線運(yùn)動的理解。

突破

重難

點的

方法

本節(jié)學(xué)習(xí)的一些物理量較抽象，教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系各種日常生活中常見的現(xiàn)象，想辦法多做演示實驗以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，把抽象的物理量具體形象化，便于學(xué)生接受。多用一些學(xué)生熟悉的、感興趣的例子說明一些較難說清的問題，如用鐘表指針針尖的運(yùn)動快慢來說明為什么周期越大運(yùn)動就越慢；風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時，同一葉片上各點做圓周運(yùn)動，在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過和角度相同而經(jīng)過的弧長不同，這時僅用線速度并不能反映它們運(yùn)動的快慢，從而有必要引入另一個描述圓周運(yùn)動快慢的物理量──角速度。

教學(xué)流程設(shè)計

教師活動

學(xué)生活動

引

入

新

課

1．上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動的規(guī)律，請同學(xué)們回憶后回答下列問題。

（展示問題）：①什么叫拋體運(yùn)動？

②什么叫做平拋運(yùn)動？

③平拋運(yùn)動的特點和規(guī)律是什么？

2．這節(jié)課開始我們再來學(xué)習(xí)一類常見的曲線運(yùn)動—圓周運(yùn)動，就是物體的運(yùn)動軌跡是圓周，這樣的運(yùn)動是很常見的，同學(xué)們能舉幾個例子嗎？

1．回憶舊知識，認(rèn)真思考，并回答：①以一定的初速度被拋出，在只受重力的情況下做曲線運(yùn)動叫拋體運(yùn)動；②初速度方向為水平方向的拋體運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動；③平拋運(yùn)動水平和豎直兩個方向上的分運(yùn)動分別是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，平拋運(yùn)動的規(guī)律：x=v0t，y=gt2/2。

圓周運(yùn)動

1．引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中常見的圓周運(yùn)動的實例，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動時，上面各個點運(yùn)動的軌跡是圓……大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動，小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動，都可看做圓周運(yùn)動，它是一種常見的運(yùn)動形式。今天我們就來學(xué)習(xí)這一方面的內(nèi)容。

2．出示一個大鐘讓學(xué)生仔細(xì)觀察分針、時針，分針、時針上的點做圓周運(yùn)動，再播放視頻讓學(xué)生感知衛(wèi)星做圓周運(yùn)動，而且它們在相等的時間里通過相等的弧長。

3．引導(dǎo)學(xué)生得出勻速圓周運(yùn)動定義：質(zhì)點沿圓周運(yùn)動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相同棗這種運(yùn)動就叫勻速圓周運(yùn)動。

4．進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生概括出質(zhì)點做圓周運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動的特征。

1．認(rèn)真聽老師講解，對要學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿信心，分小組討論與交流后，紛紛舉例。

2．選出代表發(fā)言：轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇上各點的運(yùn)動，時鐘的分針和時針上的點，運(yùn)動的車輪上的點，地球和各個行星繞太陽的運(yùn)動等等。

3．仔細(xì)觀察鐘和觀看視頻資料，學(xué)生感知衛(wèi)星做圓周運(yùn)動，而且它們在相等的時間里通過相等的弧長。

進(jìn)行新課

線速度

1．待學(xué)生舉例后，提出問題：這些作圓周運(yùn)動的物體，哪些運(yùn)動得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動的快慢呢？

2．引導(dǎo)學(xué)生討論教材“思考與討論”中的問題，選出代表發(fā)表見解。

3．聽取學(xué)生的發(fā)言，針對學(xué)生的不同意見，引導(dǎo)學(xué)生過渡到對描述圓周運(yùn)動快慢的物理量──線速度的學(xué)習(xí)上來。

4．我們曾經(jīng)用速度這個概念來描述物體作直線運(yùn)動時的快慢，那么我們能否繼續(xù)用這個概念來描述圓周運(yùn)動的快慢呢？如果能，該怎樣定義呢？

5．給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納。［投影］閱讀提綱：

①線速度的物理意義

②線速度的定義

③線速度的定義式

④線速度的瞬時性

⑤線速度的方向

⑥討論：勻速圓周運(yùn)動的線速度是不變的嗎？勻速圓周運(yùn)動的“勻速”同“勻速直線運(yùn)動”的“勻速”一樣嗎？

6．然后師生互動加深學(xué)習(xí)。

1．思考并討論：自行車的大齒輪、小齒輪、后輪上各點運(yùn)動的快慢。

2．在教師的啟發(fā)下分析：物體在做勻速圓周運(yùn)動時，運(yùn)動的時間t增大幾倍，通過的弧長也增大幾倍，所以對于某一勻速圓周運(yùn)動而言，s與t的比值越大，物體運(yùn)動得越快。

3．結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容，和同學(xué)討論交流。

4．嘗試自己歸納知識點。

師生互動

投影知識點并點評、總結(jié)

1．線速度物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運(yùn)動的快慢，線速度是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時速度。

2．線速度定義：質(zhì)點做圓周運(yùn)動通過的弧長Δl和所用時間Δt的比值叫做線速度。（比值定義法）

3．線速度大?。簐 =。單位：m/s（s是弧長，不是位移）

4．當(dāng)選取的時間Δt很小很小時（趨近零），弧長Δl就等于物體在t時刻的位移，定義式中的v，就是直線運(yùn)動中學(xué)過的瞬時速度了。

5．線速度方向：線速度的方向在圓周各點的切線方向上。

6．“勻速圓周運(yùn)動”中的“勻速”指的速度的大小不變，即速率不變；而“勻速直線運(yùn)動”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。

結(jié)論：①線速度是矢量，它既有大小，也有方向。

②勻速圓周運(yùn)動是一種非勻速運(yùn)動，因為線速度的方向在時刻改變。

角速度

、

周期和轉(zhuǎn)速及單位

1．展示正在運(yùn)動的鐘表：鐘表的分針與秒針的末端，做圓周運(yùn)動的半徑大致相同，而在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長不同，這時就可以用線速度比較它們的快慢。

2．演示轉(zhuǎn)動的唱片，引導(dǎo)學(xué)生觀察：同一半徑上的兩個不同顏色的點：唱片轉(zhuǎn)動時，同一半徑上的兩點做圓周運(yùn)動中，在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同而經(jīng)過的弧長不同，這時用線速度能全面地反映它們運(yùn)動的快慢嗎？

3．播放皮帶傳動視頻或者演示皮帶傳動實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察：皮帶傳動時，大小兩輪子邊緣在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相同，即線速度大小相同。但是與此同時，兩輪轉(zhuǎn)過的角度并不相同，小輪顯然轉(zhuǎn)得快些。

4．引導(dǎo)學(xué)生思考：同一輪子半徑上不同的質(zhì)點，在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，轉(zhuǎn)動的快慢是相同的，但是經(jīng)過的弧長并不相同，離圓心越遠(yuǎn)的質(zhì)點，運(yùn)動越快，線速度顯然大些。怎么解決這一問題呢？

5．給出閱讀提綱，讓學(xué)生先歸納，然后師生互動加深學(xué)習(xí)。

閱讀提綱：①角速度的物理意義

②角速度的定義

③角速度的大小

④角速度主單位

6．討論：有人說，勻速圓周運(yùn)動是線速度不變的運(yùn)動，也是角速度不變的運(yùn)動，這兩種說法正確嗎？為什么？

7．教材中還提到了描述圓周運(yùn)動快慢的兩種方法，它們是什么？單位如何？(前面“觀察與思考”已提過，所以這部分可由學(xué)生自己說出并看書完成。)

1．自由發(fā)言，在教師的引導(dǎo)得出：引入另一個描述圓周運(yùn)動快慢的物理量—角速度。

2．仔細(xì)觀察并思考問題，養(yǎng)成積極思考問題的習(xí)慣。

3．結(jié)合閱讀提綱認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容。

4．閱讀結(jié)束后，自己復(fù)述老師提出的思考題。

5．嘗試自己歸納知識點。

6．和同學(xué)交流討論，彌補(bǔ)自己的不足之出。

7．閱讀教材，完成掌握周期和轉(zhuǎn)速的概念。

①周期的物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動的快慢。

②周期的定義：質(zhì)點沿圓周運(yùn)動一周所用的時間，用符號T表示。

③周期的單位：S

④轉(zhuǎn)速物理意義：描述物體做圓周運(yùn)動的快慢。

⑤轉(zhuǎn)速定義：做圓周運(yùn)動的物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用符號n表示。

⑥轉(zhuǎn)速單位：r/s或r/min。

師生互動

投影知識點并點評、總結(jié)

1．物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢。

2．定義：在勻速圓周運(yùn)動中，連接運(yùn)動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過Δθ的角度跟所用時間Δt的比值，就是質(zhì)點運(yùn)動的角速度。

3．定義式：ω=

4．圓心角θ的大小可以用弧長和半徑的比值來描述，這個比值是沒有單位的，為了描述問題的方便，我們“給”這個比值一個單位，這就是弧度?；《炔皇峭ǔＲ饬x上的單位，計算時，不能將弧度帶到算式中。

5．國際單位制中，角速度的單位是弧度每秒（rad／s）

6．第一句話是錯誤的，因為線速度是矢量，勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動，后一句話是正確的，因為角速度是標(biāo)量，沒有方向，因此角速度是不變的。

四者的關(guān)系

1．既然線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速都是用來描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量，那么他們之間有什么樣的關(guān)系呢？

2．引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系。

3．出示課本“討論與交流”，學(xué)生自己思考，然后教師組織交流總結(jié)。

4．一些學(xué)生的錯誤認(rèn)識及時組織學(xué)生進(jìn)行討論交流，以增強(qiáng)學(xué)生對圓周運(yùn)動的理解。

1．盡可能通過自己的努力思考得出四者的關(guān)系。

2．對于線速度、角速度、周期在描述勻速圓周運(yùn)動快慢時的不同之處要充分發(fā)表自己的觀點。

師生共同討論交流

得出線速度、角速度、周期及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系：

1．線速度與周期關(guān)系：由得（做勻速圓周運(yùn)動的物體，在一個周期內(nèi)通過的弧長為。）上式表明：只有當(dāng)半徑相同時，周期小的線速度大，當(dāng)半徑不同時，周期小的線速度不一定大，所以周期與線速度描述的快慢是不一樣的。

2．角速度與周期關(guān)系：由得（做勻速圓周運(yùn)動的物體，在一個周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為。）

3．線速度與角速度關(guān)系

①當(dāng)v一定時，與r成反比

②當(dāng)一定時及v與r成正比

③當(dāng)r一定時，v與成正比

4．考慮到轉(zhuǎn)速則有：

特別強(qiáng)調(diào)：式中各物理量單位的統(tǒng)一。