高中物理 必修二《圓周運(yùn)動》

6.1圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)安徽省郎溪中學(xué)譚玲軍教材分析本節(jié)是人教版物理必修第三冊第1節(jié)《圓周運(yùn)動》，內(nèi)容涉及圓周運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動，以及描述勻速圓周運(yùn)動的線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速等概念。圓周運(yùn)動與日常生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系，學(xué)好圓周運(yùn)動的知識，不僅為解釋生活中現(xiàn)象和解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)，也為后續(xù)學(xué)習(xí)打下知識的基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析學(xué)生完成了必修一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)動的描述方法，需要建立速度概念，知道速度是矢量，通過對速度、加速度概念的學(xué)習(xí)對比值定義物理量有較深的理解，這些有利于學(xué)生類比掌握線速度和角速度概念.學(xué)生生活中經(jīng)常看見做圓周運(yùn)動的物體，對學(xué)生形成圓周運(yùn)動的準(zhǔn)確概念有很大幫助，需將物體視為質(zhì)點(diǎn)，軌跡為圓周或一段圓弧，物體做圓周運(yùn)動.學(xué)生在數(shù)學(xué)課程中已掌握弧長的計(jì)算公式，數(shù)學(xué)知識的儲備讓學(xué)生能夠推導(dǎo)線速度和角速度、半徑的關(guān)系.三、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)【物理觀念】學(xué)生知道研究圓周運(yùn)動的研究對象是質(zhì)點(diǎn)，知道圓周運(yùn)動是典型的曲線運(yùn)動，建立圓周運(yùn)動概念?！究茖W(xué)思維】學(xué)生通過觀察與思考，建構(gòu)線速度、角速度的概念，用極限法思維探究線速度的方向；運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行進(jìn)行推理，尋找線速度與角速度之間的管理。【科學(xué)探究】學(xué)生經(jīng)歷水井轆轤、自行車傳動系統(tǒng)探討，建構(gòu)物理模型，實(shí)物論證，找出不同傳動形式中線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速的關(guān)系。【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】體會物理知識來源于生活服務(wù)于生活的價(jià)值觀，有創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。四、重點(diǎn)難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】1、理解線速度、角速度和周期的概念2、掌握線速度、角速度及周期之間的關(guān)系【教學(xué)難點(diǎn)】對勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動的理解沿圓周移動快慢五、授課類型沿圓周移動快慢線速度新課第一課時(shí)線速度教學(xué)流程老師和蘇炳添誰更快？老師和蘇炳添誰更快？圓周運(yùn)動兩種快慢勻速圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動兩種快慢勻速圓周運(yùn)動解決生活中實(shí)際問題引入解決生活中實(shí)際問題引入角速度角速度繞圓心轉(zhuǎn)動快慢繞圓心轉(zhuǎn)動快慢周期周期轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速七、教學(xué)過程環(huán)節(jié)情景問題教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展課題引入發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)生活中的各種圓周運(yùn)動請大家說一說生活中哪些物體在做圓周運(yùn)動？引導(dǎo)學(xué)生觀察和體驗(yàn)生活中的圓周，并做一些補(bǔ)充，例如單擺、圓錐擺、運(yùn)動員彎道跑、車輛轉(zhuǎn)彎、過拱橋、脫水桶里的衣物、公轉(zhuǎn)的天體等。觀察、體驗(yàn)各類圓周運(yùn)動。通過列舉，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圓周運(yùn)動是一種非常常見的運(yùn)動形式，同時(shí)也為后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容做鋪墊培養(yǎng)學(xué)生觀察能力圓周運(yùn)動快慢的引入蘇炳添和老師誰更快的探討請大家猜一猜老師和蘇炳添比在運(yùn)動場上比一比，誰會更快？播放蘇炳添接力賽上跑彎道時(shí)的視頻，同時(shí)老師繞講臺上的一個(gè)圓圈做圓周運(yùn)動。觀看視頻同時(shí)觀察老師的運(yùn)動，并在視頻停下來時(shí)喊停。激發(fā)興趣，同時(shí)引起學(xué)生的好奇正常應(yīng)該是蘇炳添快，但是好像也可以說老師比較快，到底誰快？這個(gè)問題的討論能很好的培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和思辨的能力，小組討論交流培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作交流能力剛剛老師和蘇炳添都在做什么運(yùn)動？誰更快？提出問題，不僅讓學(xué)生回答誰快，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生說為什么？

進(jìn)而引出圓周運(yùn)動有兩種快慢，繞圓心轉(zhuǎn)動快慢和沿圓周移動的快慢。思考，小組交流討論蘇炳添移動的很快，但是轉(zhuǎn)的慢，老師移動的很慢，但是轉(zhuǎn)的很快。為引出線速度和角速度概念做好鋪墊，也為二者的關(guān)系討論埋下伏筆。環(huán)節(jié)情景問題教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展沿圓周移動快慢（v）探討利用水井轆轤模型，化曲為直，探討圓周運(yùn)動線速度1、圖中的A、B兩點(diǎn)在A運(yùn)動一周時(shí)的運(yùn)動軌跡分別是什么？A和B的沿繩方向運(yùn)動快慢關(guān)系如何？2、A點(diǎn)沿圓周運(yùn)動快慢可以怎樣計(jì)算？提出問題，組織引導(dǎo)學(xué)生分組討論學(xué)生分組討論，小組代表發(fā)言化曲為直，類比直線運(yùn)動的速度概念引出圓周運(yùn)動的線速度概念類比的研究方法，極限的思維的培養(yǎng)和鍛煉線速度定義線速度也有瞬時(shí)和平均之分，當(dāng)時(shí)間Δt越來越小時(shí)，弧長Δs和位移Δx大小的差如何變化？瞬時(shí)線速度有方向嘛？利用極限的思想，引導(dǎo)學(xué)生通過討論分析得出瞬時(shí)線速度就是瞬時(shí)速度，只不過是在圓周運(yùn)動中它有了一個(gè)新的名稱而已。學(xué)生在直線運(yùn)動瞬時(shí)速度概念基礎(chǔ)上，結(jié)合問題進(jìn)行思考討論物理上極限思想討論問題的再感悟，理解瞬時(shí)線速度就是瞬時(shí)速度，是矢量勻速圓周運(yùn)動概念和性質(zhì)對比加速轉(zhuǎn)動的A點(diǎn)和勻速轉(zhuǎn)動的秒針針尖將小桶由靜止釋放，小桶將做什么運(yùn)動？A將做怎樣的運(yùn)動？這和鐘表秒針針尖的運(yùn)動有什么不同？通過直觀的對比加速和勻速圓周運(yùn)動，理解勻速圓周運(yùn)動，并拋出問題：勻速圓周運(yùn)動是速度不變的運(yùn)動嘛？分小組操作觀察兩種圓周運(yùn)動的差異，對比總結(jié)出勻速圓周運(yùn)動的內(nèi)涵通過觀察對比，讓讓學(xué)生加深勻速圓周運(yùn)動的理解，它是一種線速度大小不變的圓周運(yùn)動，因速度方向時(shí)刻改變，它是變速運(yùn)動。觀察、對比分析能力環(huán)節(jié)情景問題教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢探討周期、轉(zhuǎn)速、角速度的引入你能想到哪些方法來比較紅、藍(lán)發(fā)光體的轉(zhuǎn)動快慢？在學(xué)生發(fā)言的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)：比轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間比單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)比單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的圓心角利用實(shí)驗(yàn)裝置，分組操作、討論，學(xué)生代表發(fā)言得出描述描述轉(zhuǎn)動快慢的三個(gè)物理量：周期、轉(zhuǎn)速、角速度運(yùn)用物理的概念和方法處理生活問題角速度的定義通過閱讀，回答角速度是如何定義的，單位是什么，什么物理意義？指導(dǎo)學(xué)生閱讀，引導(dǎo)學(xué)生歸納角速度的概念和圓心角與弧長半徑的關(guān)系學(xué)生閱讀課本“角速度”相關(guān)內(nèi)容，完成對角速度概念理解，歸納弧度制圓心角與弧長半徑的關(guān)系建立角速度的概念圓心角與弧長半徑的關(guān)系的談?wù)撌菫関、ω關(guān)系的理論推導(dǎo)做鋪墊運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法處理物理問題的能力周期、轉(zhuǎn)速、角速度的定性及定量關(guān)系1、請說出或算出秒針的T、n、ω；

2、秒針和分針誰轉(zhuǎn)的快？它們的T、n、ω的大小關(guān)系如何？提出問題，展示時(shí)鐘，讓學(xué)生觀察，展示學(xué)生的計(jì)算結(jié)果，在學(xué)生回答后總結(jié)學(xué)生通過觀察、對比、計(jì)算得出T、n、ω三者的關(guān)系。總結(jié)出：轉(zhuǎn)得快即T短、n大、ω大三者的定量關(guān)系為：環(huán)節(jié)情景問題教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖學(xué)生發(fā)展沿圓周移動快慢和繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探討：v=rω

沿圓周移動的快不一定繞圓心轉(zhuǎn)的快，例如蘇炳添；沿圓周移動很慢，繞圓心轉(zhuǎn)的可以很快，比如老師。如果讓我和蘇炳添在同樣半徑的賽道上比，情況怎樣？這說明線速度和角速度的關(guān)系與半徑有關(guān)，利用實(shí)驗(yàn)演示裝置總結(jié)。利用自制的實(shí)驗(yàn)裝置，引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)光體的線速度、角速度關(guān)系通過分析、討論總結(jié)線速度與角速度的關(guān)系利用實(shí)驗(yàn)來探討線速度與角速度及半徑的關(guān)系，即沿圓周移動的快慢和繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的關(guān)系控制變量法分析物理問題，化曲為直的思想的應(yīng)用用物理知識解決生活中的問題解決例題中的問題若大齒輪、小齒輪半徑可調(diào)，