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1、圆周运动教学设计杭州师范大学章丽莎【设计理念】新课标要求学生学习科学探究方法，开展自主学习能力，养成良好的思维习惯，培养学生积极的探究欲，望通过交流与合作，经历知识的获取过程。现代教育理念要求教学应以学生为主体，教师为主导。在教学中，教师应充分调动学生学习的主动性和积极性，强调学生的主动参与，建构主义学习理论认为学习的过程是学习者主动建构知识的过程，所以要用合作探究与交流讨论的学习方式引导学生，因此在本节课的学习过程中，学生联系生活实际和自身经验，对生活中圆周运动进行探讨以及圆周运动和直线运动的比照学习，进而对圆周运动进行分析对物理知识进行了解与掌握，理解物理知识的内在价值，让学生全身性的投入
2、到知识的构建中去。【教材分析】圆周运动选自人民教育出版社新课标物理必修2第五章第五节。本节内容是继曲线运动、质点在平面内的运动以及抛体运动的规律之后的对曲线运动知识的加深，也是学习向心加速度和向心力这两个知识的前提，起到了承上启下的过渡作用，是本章重点。教材通过实例，先介绍了圆周运动，接着引入了线速度和角速度的概念及转速、周期、频率的概念，最后分析了线速度与角速度的关系。让学生理解匀速圆周运动是变速运动，匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻在变。【学情分析】高一的学生具备定的逻辑思维和强烈的表现欲望，所以教师要采取鼓励机制，激发他们的参与意识，培养他们的合作精神和探究热情。此阶段的学生已经学
3、习了曲线运动、质点在平面内的运动以及抛体运动的规律等知识点，对曲线运动有了一定的了解，为本节内容的学习做了铺垫。本节内容主要向学生介绍圆周运动的几个根本概念，也为学生接下来学习向心加速度和向心力这两个知识打下一个良好的根底。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，教师通过实验和列举实例引导学生思考并理解概念，做到理解和掌握圆周运动，同时掌握线速度V、角速度3、周期T和转速n的意义及相互之间的关系与转换帮助学生构建一个良好与完整的。【教学目标】1、知识与技能：(1)、通过曲线运动和抛体运动的规律的复习与比拟，学生知道圆周运动是曲线运动的一种特殊情况；(2)、通过实际生活中
4、的圆周运动的例子，学生会描述圆周运动快慢的几种方法，从而理解线速度、角速度、周期和频率的概念及他们之间的联系；(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)、学生会计算圆周运动的一些物理量。2、过程与方法，(1)、联系日常生活中所观察到的各种圆周运动，学生能找出它们的共同特征，对圆周运动有一个完整的认识；(2)、通过做课堂讨论与比拟，学生能归纳出描述物体做圆周运动快慢的方法，从而引出描述圆周运动的物理量：线速度、角速度、周期、频率等。3、情感态度与价值观：(1)、通过观察分析和总结等学习活动，学生养成能定量描述圆周运动的各种科学方法。(2
5、)、学生运用数学知识推导角速度的单位，体会物理与数学学科之间的联系。【教学重难点】1、重点：匀速圆周运动线速度、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拟。2、难点：匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。本节学习的一些物理量较为抽象，教学中应联系日常生活中的现象，用情景教学法以激发学生学习积极性，把抽象的物理量具体形象化，以便学生可以更好的接受。【教学方法】1.教法:教法依据讲授法作为一个新的知识点，教师在学生的学习过程中起主导作用，而讲授法那么是必不可少的一种教师教授知识并引导学生学习的途径讨论法通过讨论，学生的积极性得到提高，课堂气氛变得活泼。同时表达了教育中以学生为
6、主体的教学理念情境教学法本节学习的一些物理量较为抽象，教学中应联系日常生活中的现象，用情景教学法以激发学生学习的积极性，把抽象的物理量具体形象化，以便学生可以更好的接受。2.学法:学法依据预习法初步了解本节内容，可以有效地进入新知识的学习，有助于问题思考意识的养成。合作讨论探究法1、学生列举生活中常见的圆周运动的实例，找出他们的同特征，以便更好的学习圆周运动的知识点。2、学生总结出描述物体做圆周运动快慢的方法，从而引出以下一些物理量：线速度、角速度、周期、频率等的学习。【教学手段】采用多媒体教学，利用图片、音乐、视频等多媒体素材。【教学策略】1、任务驱动策略，创设物理情景，为学生的活动明确目标
7、，引导学生积极思考【课时安排】一课时(40分钟)【课型】概念型新授课【教学过程】1、创设情景、引入新课何谓圆周运动，圆周运动就是物体的运动轨迹是圆周，这样的运动在日常生活中很常见(1)引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例学生通过老师讲解，分小组讨论后举例。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。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。(2)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的这种运动就叫匀速圆周运动。(3)进一步引导学生概括出质点做圆周运动和匀
8、速圆周运动的特征。2、类比探讨、建立概念通过圆周运动和直线运动的类比，引导学生思考并讨论“如何来描述物体做圆周运动的快慢”这个任务，从而引出线速度、角速度、周期和转速、频率和转数(1)线速度引导学生讨论教材思考与讨论”中的问题，选出同学发言。猜测一比拟物体在一段时间内通过的圆弧的长短通过听取学生的发言，针对学生的不同意猜测二比拟物体在一段时间内半径转过的角度见,引导学生到对描述圆周运动快慢的物理量一猜测三比拟物体转过一圈所用时间一线速度的学习上来。猜测四比拟物体在一段时间内转过的圈数线速度的物理意义: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
9、周运动通过的弧长Al和所用时间I的比值叫做线速度。线速度的定义式：v=su单位：m/s(S是弧长，不是位移)线速度的瞬时性：中选取的时间很小很小时(趋近零)，弧长Al就等于物体在I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。线速度的方向：线速度的方向在圆周各点的切线方向上。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。结论：线速度是矢量，它既有大小，也有方向。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。(2)角速度举例：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，
10、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，小轮转得更快些。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，线速度更大些。角速度的物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢。角速度的定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过。的角度跟所用时间的比值，就是质点运动的角速度。角速度的大小3=At单位是弧度每秒(rads)(3)周期和转速、频率和转数。周期：物理意义：描述物体做圆周运动的快慢定义：质点沿圆周运动一周所用的时间单位：S转速：物理意义：描述物体做圆周运动的快慢转速定义：做圆周运动
11、的物体单位时间内转过的圈数单位：r/s或r/min频率：周期的倒数叫频率，表示一秒内转过的圈数。频率越高说明物体转的越快转数：单位时间内转过的圈数叫转数。转数n越大说明物体运动的越快(4)小结1、周期、频率与转数之间的比照与联系周期频率转数定义物体运动一周所用的时间物体在单位时间所转过的圈数物体在单位时间所转过的圈数符号Tfn单位SHZ或S-Ir/s或r/min物理意义描述物体做圆周运动的快慢关系n=f=lT3、深化理解、稳固提高(1)线速度、角速度、周期频率关系线速度与周期关系：由v=st得v=2r/T角速度与周期关系：由3=(tG)=2JiT由上述得：线速度与角速度关系：v=r3考虑到转速
12、那么有：=2noV=2nr(2)关于V=sr的讨论：当一定时：V与r成正比当V一定时：与r成反比当r一定时：V与成正比(3)圆周运动和直线运动的比拟匀速直线运动圆周运动AlX*rre线速度角速度周期频率转速少？分 少？角4、根底训练、学以致用课堂练习(1)现有一个钟，请问：秒针的周期是多少？频率是多少？角速度是多针的周期是多少？频率多少？角速度是多少？时针的周期是多少？频率是多速度是多少？(2)电风扇的半径是60cm,电风扇每分钟转240转，这电风扇叶片端点每秒钟走过的路程是多少？电风扇扇叶中点每秒钟走过的路程多少？电风扇叶片端点的速度大小是多少？典型例题例1、半径IOCm的砂轮，每0.2秒转
13、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、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,以角速度旋转这把雨伞，问轴 设 线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？例3、如下图的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA=rC=2rB.假带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、C三点的角速度之比和度之比5、布置作业，课堂小结引导学生回忆，概括总结本节的内容。(1)圆周运动就是物体的运动轨迹是圆周(2)线速度、角速度、周期和转速、频率和转数的物理意义，定义，定义式以及相互之间的联系与转换（3）圆周运动和直线运动
14、的比拟教材P16问题与练习15第五节：圆周运动一、曲线运动1、抛体运动2、平抛运动二、圆周运动【板书设计】物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢定义：质点做圆周运动通过的弧长Al和所用时间At的比值定义式：V=L/t（单位ms）1、猜测描述圆周运动快慢的方法（四点内容）方向：质点在圆周某点的线速度方向在2、线速度：圆周各点的切线方向上3、角速度、周期和转速、频率利转数。（和线速度的分析一样）【教学反思】本节课我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。在教学过程中也充分表达了以学生为主体，教师为主导的现代教育理念。在整个教学中，由于本节学习的一些物理量较为抽象，应联系日常生活中的现象，用情景教学法以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和积极性，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。
