高中物理必修2《生活中的圆周运动》教学设计

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高中物理必修2《生活中的圆周运动》教学设计

【简介】感谢网友“奈我何”参与投稿,下面是小编为大家整理的高中物理必修2《生活中的圆周运动》教学设计(共13篇),仅供大家参考借鉴,希望大家喜欢,并能积极分享!

篇1:高中物理必修2圆周运动教学设计

《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。

篇2:高中物理必修2圆周运动教学设计

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=2πr/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。

篇3:高中物理必修2圆周运动教学设计

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。

篇4:高中物理必修2圆周运动教学设计

(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

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 Δt 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。

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?

3.30°,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=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=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

篇5:高中物理必修2圆周运动教学设计

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

篇6:高中物理必修2《生活中的圆周运动》教学设计

高中物理必修2《生活中的圆周运动》教学设计

【教材分析】

本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节,是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固,又是后面继续学习天体运动规律的基础,具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道,汽车过拱桥,航天器中的失重现象,离心现象四个方面的内容,如果面面俱到,难免会蜻蜓点水,为了在教学中突出重点、分散难点,我将教材内容进行了重新整合,分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。【学情分析】通过前面的学习,学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识,但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃,求知欲强,他们很希望参与到课堂中来,自主的解决问题。【三维学习目标】过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考,自主探究,交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。

能在具体问题中找到向心力的来源培养学生的团队精神,合作意识;感悟科学的严肃性,培养学生严谨的学风教学重点和难点:在具体问题中找到向心力的来源

【教学策略】

1.教法:使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习;

2.学法:学生在教师的引领下,通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来,体验求知乐趣,成为学习的主人。

3.教学资源:

(1)多媒体课件;

(2)自制教具:车轮模型、弯道模型;

【教学过程】

一、设置情景、引入新课

首先,播放一段4.28胶济铁路火车事故的视频动画,将学生的`注意力吸引到火车转弯这一具体情境中来。我就此提出两个问题:1.火车转弯时的限定速度是怎样规定的?2.火车超速时为什么容易造成脱轨事故?学生带着问题进入课堂,既引起了他们的兴趣,又为他们的学习指明了方向。

二、复习巩固、明确方法

我通过提问的方式,帮助学生回忆计算向心力的常用公式,然后,设置情景,让学生对做圆周运动的物体做出受力分析并找到向心力的来源。

情景一:物块随圆盘做匀速圆周运动。

情景二:小球在杯子内壁做圆周运动。此情景并没有直接展示给学生,而是提出问题:“你能不用手接触小球,而不使小球落入杯底吗?注意,要保证杯口朝上。”让学生自己设计出小球的运动方式,并对杯中小球的运动情况作出受力分析。通过这种方式让学生参与到课堂中来,提高了学生的学习兴趣。而后,教师做出总结:分析圆周运动问题,就是要通过运动分析求出物体需要多大的向心力,通过受力分析找到谁在提供向心力,从而建立供需平衡方程,这是解决圆周运动问题的一般思路。

三、设疑引导、自主探究

这一部分集中了本节的重点和难点,为了降低学习难度,我巧设梯度,从以下三个部分组织教学:

1.认识火车车轮的结构特点

首先教师播放视频,分别展示火车在水平面和水平弯曲轨道上的运动,学生通过观察和对比,认识到火车转弯要靠铁轨和车轮的作用。然后学生观察车轮和轨道结构,描述火车车轮结构特点。学生遇到困难时,教师利用自制教具──模型车轮,加深学生对车轮结构的印象,并提示学生思考车轮轮缘的作用。

进一步提出问题:生活中还有什么地方用到了类似的轮子结构?通过学生的回答,和图片的展示(学校门口的电动拉门的轮子),使学生认识到这一结构在生活中也是常见的,从而拓展了学生的认识。接着提问学生:你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里?经过观察和思考,学生已经不难想到向心力的来源。而后追问:你认为这样的转弯方式有什么弊端吗?学生通过思考,结合上课之初播放的视频,不难回答出这样做的危害性。

2.真实的火车弯道的情况

那么设计师有什么好的方法吗?通过提问,了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片,使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点;从而发出疑问,弯道处这样设计的用意何在呢?

提示学生从受力分析入手,找到此时向心力的来源,并要求学生画出受力分析图。

除了正确的分析外,学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下,这是对弯道的圆心位置分析不清造成的,对学生可能做出的两种向心力的方向,我不直接评论对错,而是使用自制教具,展示给学生弯道处路基的特点,让学生有所参照。学生不难发现,弯道的内侧与碗的内壁相似,进而认识到和杯子内壁的相似性,把小球在杯子内壁的运动与火车在弯道处的运动作对比分析。经过这样两步,学生已经不难得出正确的受力分析。成功的突破了这一教学难点。

然后趁热打铁,引导学生从定性到定量,写出重力与支持力的合力的表达式,为下一步的学习做好准备。

3.假如你是设计师

为了解决开课时提出的两个问题,我设计了第三部分──假如你是设计师。

首先,设置情境:你设计了一段半径为r,倾角为θ的铁路弯道,你会如何规定火车转弯的速度?提示学生从解决圆周运动一般本思路出发,从供需平衡关系入手,列出方程,从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程,引导学生理解,限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力,从而避免车轮和铁轨间的挤压,保证行车安全。

接着,通过演示实验,让学生观察在杯内转动过快的小球从杯中飞出的过程,提示学生思考,如果火车速度过快会怎么样呢?学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨的问题。而后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题,深化了学生认识。为了突出重点,这里不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。

四、总结方法、完善认识

通过本节的教学不仅要使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法,更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的,认识到生活中的简单现象往往就是解决实际问题的灵感的来源。进一步启发学生,还有哪些生活中的运动也使用了相同的设计思想?使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况,从而从特殊到一般,深化学生的认识。同时通过对事故原因的科学分析,使学生认识到尊重规律的重要性,培养学生严谨的学习态度。

五、布置作业、课后拓展

课后作业是学生再学习的重要途径,本节课后我安排了两项作业。旨在让学生巩固知识的同时,认识物理与社会的联系,将对学生的知识教育和情感教育引向课外。

1.课后练习题。

2.了解中国铁路提速情况,查找资料,提出你对铁路建设的建议。【总体设计思想】本节课的设计思想是借助问题给学生一个思维的支点,在教师的引领下,从分析生活中的简单现象入手,找到一般规律。在新的问题情境中思考、发现生活中的模型。通过类比,把日常生活中的知识联系到新问题的解决当中,在加深知识理解的过程中,也培养了分析应用能力。同时,通过对事故原因的分析,培养学生严谨科学的分析方法和认真负责的工作态度。体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的物理教学理念。

篇7:高中物理圆周运动教学设计

高中圆周运动教学设计

高中物理圆周运动教学反思

1.利用多媒体课件可以把书本上的文字叙述以图形、符号等直观形式表现出来。变抽象为形象,增大了的感性认识的空间,使学生在学习过程中难度降低了。

2.利用多媒体课件可以把一节课的核心内容集中总结展示,使知识更系统化、形象化。节省时间,增大了课堂容量,提高了课堂效率。

3.由于平时利用多媒体教室上课的机会少,学生感到新奇,一部分同学表现为课上精神不够集中。

4.学生在学习互动环节、达标训练表现不够积极主动。

5.课件设计各环节的衔接,图形符号的利用等方面还存在不足。教师利用课件有效组织教学活动的能力仍需提高。

总之,在今后的教学活动中,要尽量采用更科学更有效的教学形式和手段,提高课堂教学实效。

篇8: 《生活中的圆周运动》教学设计

教学目标:

1、知识与技能:

①进一步加深对向心力的认识,会在实际问题中分析向心力的来源。

②培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力,提高学生概括总结知识的能力。

2、过程与方法:

①通过对几个圆周运动的实例分析,掌握牛顿第二定律分析向心力的方法。

②调查公路转弯处或铁路拐弯处的倾斜情况,培养学生运用物理知识解决一些实际问题的能力。

3、情感态度与价值观:

①通过向心力在具体问题中的应用,培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。让学生独立完成一些问题的分析,体验独立解决问题的愉悦。

教法分析:

这是圆周运动的很实用的一节,也是获取物理学习方法很重要的一节,也是获取物理学习方法很重要的一节,教师要善于利用已有知识让学生自己动手推导出向心力公式和进行正确的受力分析,然后列方程、解方程,进而熟练运用牛顿第二定律解决向心力问题的一般思路与方法。

学法分析:

学生要熟练掌握受力分析、利用牛顿第二定律解决问题的一般思路与方法,更进一步明确向心力的来源,理解向心力。是要求学生多动手,多动脑。

重点、难点:

分析具体问题中向心力的来源,离心现象的理解。

教学课时:

2课时

教学媒介及素材:

火车转弯视频、雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频、汽车转弯视频、航天器中的失重现象视频。

教学过程设计:

生活中的圆周运动有很多,请同学们思考一下生活中的圆周运动,举一些实例。

(一)铁路的弯道

[提问]标准公路在拐弯处路面有什么特点?对司机有什么好处?答:外侧高,内侧低。在拐弯时,司机几乎不用转方向盘。那么火车转弯会是什么情况呢?接着放火车转弯视频。

通过分析火车转弯和汽车转弯情况类似,火车转弯时,具有向心加速度是什么力使它产生向心加速度呢?如果内外轨道一样高,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力就是火车转弯时的向心力。如果在转弯处使外轨略高于内轨,那么铁轨对火车的支持力的方向垂直于轨道指向内侧弯道,它与重力的合力指向圆心,为火车转弯提供了一部分向心力,这就减轻了轮缘与外轨的挤压。

[归纳总结]在修筑铁路时,根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。

(二)拱形桥

[创设问题情境]水平路面上行驶的汽车,所受重力、支持力是一对平衡力,但在过拱形桥和凹形桥时,所受重力和支持力是否也是一对平衡力?教师根据创设的问题情境让学生展开讨论。

[分析]如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时,在竖直方向上受重力和地面的支持力,并且二力平衡。如果是拱形桥,汽车以某一速度通过桥的最高点时,桥面受到的压力如何呢?分析得出,汽车在共性桥的最高点时,对汽车受力分析,向心力由重力和支持力的合力提供,而且重力大于桥对汽车的支持力,而且汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

[总结]汽车对桥面的压力小于汽车的`重力。当汽车行驶的速度越大时,汽车对桥面的压力越小。

[置疑]如果桥面是凹下去的凹形桥,汽车行驶在下面时,桥面受到的压力如何呢?

[分析]学生根据上面分析拱形桥的思路,自己分析汽车通过凹形桥时对桥面的压力并得出结论,汽车对桥面的压力大于汽车的重力。

(三)航天器中的失重现象

[创设问题情境]让学生自己阅读课本上思考与讨论的部分,把地球看做一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径,地面上有一辆汽车,重量是G,地面对汽车有支持力的作用,汽车沿南北方向不断加速。根据上面的分析,汽车速度越大,地面对它的支持力就越小,会不会出现这样的情况呢?速度大到一定程度时,地面对车的支持力为0?这时驾驶员与座椅的压力是多少?驾驶员躯体各部分之间的压力是多少?他这时可能有什么感觉?

[总结]人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似认为绕地球做匀速圆周运动,此时航天器所受地球的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。航天器中的人和物随航天器一起做园中运动,其向心力也是由万有引力提供的,此时万有引力全部用来提供向心力,不对其他物体产生压力,即里面的人和物处于完全失重状态。

(四)离心运动

[提问]物体做圆周运动时,如果某一时刻,向心力突然消失,物体将会怎样呢?那就是我们要学习的离心运动,播放雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频,提高学生认真观察生活中的圆周运动。让学生带着以下三个问题自己看书,总结规律。问题一:什么是离心运动?问题二:离心运动的应用有哪些?问题三:离心运动的危害和防止。

[分析]做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞去的倾向。但它没有飞去,这是因为向心力在拉着它,使它与圆心的距离保持不变。一旦向心力突然消失,物体就沿切线方向飞去。比如我们播放的视频,雨伞转动的时候雨滴还没有飞出,当雨伞停止时雨滴由于惯性而飞出,这是日常生活中我们切身经历的现象。出了向心力突然消失这种情况外,在合力不足以提供所需要的向心力时,物体虽然不会沿切线飞去,也会逐渐远离圆心。这里描述的运动叫离心运动,接下来请学生思考一个问题,在什么情况下物体会做近心运动呢?经过讨论让学生自己讨论得出结论:向心力过大时,物体会做近心运动。

教学反思:

本节课要注重让学生多思考,多练习,培养学生热爱生活,认真观察生活现象的习惯。让学生自己总结也有利于提高学生自己分析问题解决问题的能力。在课堂教学中学生参与讨论的积极行特别高,有的同学能举出很合适的例子,比如讲到离心运动时,提问学生生活中的离心运动有哪些时,有的同学举手发言,举到了雨伞的例子,转一转停一停,其他的同学顿时恍然大悟,有的同学提问为什么洗衣机脱水筒不停呢?这样的举例和问题都是高效课堂的保证。我觉得在以后的教学过程中,不光要让学生体验到视觉的冲击,更要让每一位学生从心里上对物理产生浓厚的兴趣,促使自己不断不探索、不断去发现,从中学时代培养学生的认识发现能力,希望中国早日出现像爱因斯坦一样伟大的物理学家。

教学创新:

让学生分组讨论,自己总结结论,然后把不同结论进行比较,让各小组代表进行辩论,从而充分调动学生的学习热情和积极性。

板书设计:

一、铁路的弯道

适当选择内外轨高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。

二、拱形桥

汽车对桥面的压力小于汽车的重力。当汽车行驶的速度越大时,汽车对桥面的压力越小。

三、航天器中的失重现象

四、离心运动

离心运动有很多应用,但是离心运动有时也会带来危害。

篇9:高中物理圆周运动优秀教案及教学设计

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=2πr/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

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 Δl 和所用时间 Δt 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。

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?

3.30°,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=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=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?

(2)写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系

(3)估算正常行驶的速度

作业:课本 问题与练习

篇10:高中物理圆周运动优秀教案及教学设计

课题

圆周运动

课时

1课时

教材分析

1.教材明确引入了平均和瞬时线速度和角速度的概念,线速度与角速度的关系也不和以往那样仅限于匀速圆周运动。

2.“转速”也是归类于研究一般的圆周运动的概念,只有“周期”这一概念才在匀速圆周运动中提出的,比较严谨,规范。

3.关于匀速圆周运动,原教材是先学习向心力,再学习向心加速度;新教材是先学习向心加速度,再学习向心力。更符合学生的认知规律。

4.《圆周运动》是这一章教学的重点,也是学习《向心力向心加速度》这一知识的前提,在这一节中,更能突出速度的矢量性。

5.教材通过实例,先介绍了什么是圆周运动,教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,这是本节的重点。

6.角速度的概念学生初次接触,应使学生有确切理解。公式中的φ就应当用弧度做单位来表示,这一点要提示学生注意,这对得出公式是十分重要的。

7.教材介绍了转速的概念,应该要求学生能独立地由转速(单位符号r/min)得到周期(单位符号为s)或角速度(单位符号为rad/s)。

8.应该让学生真正理解,匀速圆周运动的线速度虽然大小不变,但方向时刻在变化,因此,匀速圆周运动是变速运动。

9.这一节概念较多,要通过实验和列举实例(包括播放有关视频),引导和启发学生思考、讨论、认识现象,建立概念。

学情分析

圆周运动是学生在充分掌握了曲线运动的规律后,接触到的一个较为复杂的曲线运动,本节内容作为该部分的起始章节,主要向学生介绍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。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,只要注意观察和实验,并结合实际经验,很好的理解和掌握圆周运动、匀速圆周运动的概念,重点理解和掌握线速度v、角速度ω、同期T和转速n的意义及相互关系。明确线速度和角速度是从不同的角度来描述圆周运动的快慢,线速度描述质点沿圆弧运动的快慢,角速度描述质点绕圆心转动的快慢。

1.在教学中,首先应该让学生了解做圆周运动的物体的共性和个性。展示一些物体的圆周运动情景,例如,唱片上某点的运动、电风扇叶片上某点的转动、竖直面内小球的圆周运动等等,要求学生观察物体运动的轨迹形状以及物体运动的快慢是否变化。

2.通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述。

3.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间的值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向。应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

4.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的,物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念。又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念。讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性。在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动。

5.在课堂中采用实验演示、多媒体、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。结合课件引导学生认识到“线速度、角速度和周期间的关系”这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生理解它们之间的关系。

1.理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、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=2πr/T

3.理解匀速圆周运动是变速运动。

1.联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征。

2.通过课堂演示实验的观察,引导学生归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量:线速度大小,角速度大小,周期T、转速n等。

3.运用数学知识推导角速度的单位

4.探究线速度与周期之间的关系,结合,导出。

5.运用极限法理解线速度的瞬时性。

1.经历观察、分析总结、及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2.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。

3.通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。

4.体会应用知识的乐趣。

1.什么是圆周运动?

2.什么是匀速圆周运动?

3.怎样描述圆周运动的快慢?

4.V、T、ω之间的关系?

教学

重难

点分

重点

线速度、角速度的概念以及它们之间的联系线速度、角速度、周期概念的理解,及其相互关系的理解和应用,匀速圆周运动的特点。

难点

理解线速度、角速度的物理意义和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。

突破

重难

点的

方法

本节学习的一些物理量较抽象,教学中应联系各种日常生活中常见的现象,想办法多做演示实验以激发学生学习积极性,把抽象的物理量具体形象化,便于学生接受。多用一些学生熟悉的、感兴趣的例子说明一些较难说清的问题,如用钟表指针针尖的运动快慢来说明为什么周期越大运动就越慢;风扇转动时,同一叶片上各点做圆周运动,在相同的时间内转过和角度相同而经过的弧长不同,这时仅用线速度并不能反映它们运动的快慢,从而有必要引入另一个描述圆周运动快慢的物理量──角速度。

教学流程设计

教师活动

学生活动

1.上节课我们学习了抛体运动的规律,请同学们回忆后回答下列问题。

(展示问题):①什么叫抛体运动?

②什么叫做平抛运动?

③平抛运动的特点和规律是什么?

2.这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动―圆周运动,就是物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?

1.回忆旧知识,认真思考,并回答:①以一定的初速度被抛出,在只受重力的情况下做曲线运动叫抛体运动;②初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动;③平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,平抛运动的规律:x=v0t,y=gt2/2。

圆周运动

1.引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹是圆……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,它是一种常见的运动形式。今天我们就来学习这一方面的内容。

2.出示一个大钟让学生仔细观察分针、时针,分针、时针上的点做圆周运动,再播放视频让学生感知卫星做圆周运动,而且它们在相等的时间里通过相等的弧长。

3.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这种运动就叫匀速圆周运动。

4.进一步引导学生概括出质点做圆周运动和匀速圆周运动的特征。

1.认真听老师讲解,对要学习的内容充满信心,分小组讨论与交流后,纷纷举例。

2.选出代表发言: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。

3.仔细观察钟和观看视频资料,学生感知卫星做圆周运动,而且它们在相等的时间里通过相等的弧长。

进行新课

线速度

1.待学生举例后,提出问题:这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?

2.引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表发表见解。

3.听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量──线速度的学习上来。

4.我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?

5.给出阅读提纲,学生先归纳。[投影]阅读提纲:

①线速度的物理意义

②线速度的定义

③线速度的定义式

④线速度的瞬时性

⑤线速度的方向

⑥讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?

6.然后师生互动加深学习。

1.思考并讨论:自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。

2.在教师的启发下分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。

3.结合阅读提纲阅读课本内容,和同学讨论交流。

4.尝试自己归纳知识点。

师生互动

投影知识点并点评、总结

1.线速度物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

2.线速度定义:质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。(比值定义法)

3.线速度大小:v =。单位:m/s(s是弧长,不是位移)

4.当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长Δl就等于物体在t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。

5.线速度方向:线速度的方向在圆周各点的切线方向上。

6.“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:①线速度是矢量,它既有大小,也有方向。

②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。

角速度

周期和转速及单位

1.展示正在运动的钟表:钟表的分针与秒针的末端,做圆周运动的半径大致相同,而在相同的时间内经过的弧长不同,这时就可以用线速度比较它们的快慢。

2.演示转动的唱片,引导学生观察:同一半径上的两个不同颜色的点:唱片转动时,同一半径上的两点做圆周运动中,在相同的时间内转过的角度相同而经过的弧长不同,这时用线速度能全面地反映它们运动的快慢吗?

3.播放皮带传动视频或者演示皮带传动实验,引导学生观察: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,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,小轮显然转得快些。

4.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,线速度显然大些。怎么解决这一问题呢?

5.给出阅读提纲,让学生先归纳,然后师生互动加深学习。

阅读提纲:①角速度的物理意义

②角速度的定义

③角速度的大小

④角速度主单位

6.讨论:有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?

7.教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?(前面“观察与思考”已提过,所以这部分可由学生自己说出并看书完成。)

1.自由发言,在教师的引导得出:引入另一个描述圆周运动快慢的物理量―角速度。

2.仔细观察并思考问题,养成积极思考问题的习惯。

3.结合阅读提纲认真阅读课本内容。

4.阅读结束后,自己复述老师提出的思考题。

5.尝试自己归纳知识点。

6.和同学交流讨论,弥补自己的不足之出。

7.阅读教材,完成掌握周期和转速的概念。

①周期的物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。

②周期的定义:质点沿圆周运动一周所用的时间,用符号T表示。

③周期的单位:S

④转速物理意义:描述物体做圆周运动的快慢。

⑤转速定义:做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数,用符号n表示。

⑥转速单位:r/s或r/min。

师生互动

投影知识点并点评、总结

1.物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。

2.定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度。

3.定义式:ω=

4.圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带到算式中。

5.国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)

6.第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。

四者的关系

1.既然线速度、角速度、周期和转速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?

2.引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。

3.出示课本“讨论与交流”,学生自己思考,然后教师组织交流总结。

4.一些学生的错误认识及时组织学生进行讨论交流,以增强学生对圆周运动的理解。

1.尽可能通过自己的努力思考得出四者的关系。

2.对于线速度、角速度、周期在描述匀速圆周运动快慢时的不同之处要充分发表自己的观点。

师生共同讨论交流

得出线速度、角速度、周期及转速之间的关系:

1.线速度与周期关系:由得(做匀速圆周运动的物体,在一个周期内通过的弧长为。)上式表明:只有当半径相同时,周期小的线速度大,当半径不同时,周期小的线速度不一定大,所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。

2.角速度与周期关系:由得(做匀速圆周运动的物体,在一个周期内转过的角度为。)

3.线速度与角速度关系:

①当v一定时,与r成反比

②当一定时及v与r成正比

③当r一定时,v与成正比

4.考虑到转速则有:

特别强调:式中各物理量单位的统一。

教师启发诱导分析学生自主完成

基础训练

1.脑海里有一个钟,请问:秒针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?分针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?时针的周期是多少?频率是多少?角速度是多少?

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是多少?电风扇叶片端点的速度大小是多少?

典型例题

例1.半径10cm的砂轮,每0.2秒转一周,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.如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。

例3.一把雨伞,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ω旋转这把雨伞,问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?

总结

教师活动

学生活动

1.引导学生回忆。

2.对学生在本节课中的表现予以表扬。

3.概括总结本节的内容。

4.个别同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。

1.回忆本节所学的知识内容,并总结本节知识。

2.老师的点评。

3.总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、对比黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

[高中物理圆周运动优秀教案及教学设计精品]

篇11:高中物理必修2《动能动能定理》教学设计

一、背景和教学任务简介

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标:

知识目标:

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;

2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标:

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;

情感目标:通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、

1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。

四、教学思想:

通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。

五、学习资源准备

教学课件,“五羊高考”复习资料

六、教学过程:

一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功)学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功

板书:动能定义和动能定理内容及公式

动能和动能定理的几点说明:

1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。

2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。

3、动能变化一定是末动能减去初动能。

4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。

二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,

教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:

1、确定研究对象;

2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;

3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;

4、运用动能定理求解

三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;

四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;

教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;

五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;

教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。

篇12:高中物理必修2《动能动能定理》教学设计

一、教学目标

1、知识目标

(1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。

(2)理解动能定理及其推导过程。

(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。

2、过程与方法

(1)灵活运用动能定理。

(2)培养学生演绎推理的能力。

(3)培养学生的创造能力和创造性思维。

3、情感、态度与价值观

(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。

(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。

(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。

(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。

二、教材的地位与作用

动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的.重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白。

三、教学重点

1、动能概念的理解。

2、动能定的推导。

3、动能定理及其应用。

四、教学难点

1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。

2、对动能定理的理解。

考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。

以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。

五、教学过程

一、引入新课

以一道例题引入新课,激起学生的学习兴趣。

例:例:一水平放置的圆盘可绕竖直转轴转动,质量为m的物块放在圆盘上

离转轴的距离为R,物块随转盘由静止开始转动,当转速增加到一定值时,

物块即将在转台上运动。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为u,求在这一

过程中摩擦力对物块所做的功?

提出这个问题是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。这道题目是典型的功能关系转换,考虑到学生的知识结构,这道题以他们现有的知识难以解决。这样很容易激起学生的学习兴趣。

二、复习提问

1、什么叫动能。

2、动能与什么因素有关?

在初中学生已经接触过动能,提出这两个问题便于学生回忆,有助于新课的讲解。

三、新科讲解

主要以板书配合多媒体讲授,概念以多媒体形式展示,动能定理的推导以板书形式为主。这样设计主要是便于学生门理解记忆,因为物理公式以及定理定律都不能死记硬背,应该理解记忆。要不然就会出现知其然不知其所以然。也是为了锻炼学生的逻辑思维能力。

四、讲解开课时引入的例题

解:分析:运动整个过程中重力、支持力、

向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力

是变力,因此设想用动能定理。

小物块的初动能为:①

小物块的末动能为:②

此题转换为求小物块的末速度v,小物块做圆周运动时的向心力由摩檫力提供,并且最大静摩擦力等于滑动摩檫力。于是有:③

所以:

有动能定理可得:④此题得解

解开学生的疑惑!

五、动能定理的应用

主要讲解课本上的例题和练习题。

六、课堂练习

让学生自己动手做课后习题,有不明白的进行讲解。

七、课堂总结

口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)

1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。

2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。

3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。

4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。

八、布置作业

篇13:高一物理必修2第二单元《圆周运动》教学设计

高一物理必修2第二单元《圆周运动》教学设计

教材分析

1.教材明确引入了平均和瞬时线速度和角速度的概念,线速度与角速度的关系也不和以往那样仅限于匀速圆周运动。

2.转速也是归类于研究一般的圆周运动的概念,只有周期这一概念才在匀速圆周运动中提出的,比较严谨,规范。

3.关于匀速圆周运动,原教材是先学习向心力,再学习向心加速度;新教材是先学习向心加速度,再学习向心力。更符合学生的认知规律。

4.《圆周运动》是这一章教学的重点,也是学习《向心力向心加速度》这一知识的前提,在这一节中,更能突出速度的矢量性。

5.教材通过实例,先介绍了什么是圆周运动,教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,这是本节的重点。

6.角速度的概念学生初次接触,应使学生有确切理解。公式中的就应当用弧度做单位来表示,这一点要提示学生注意,这对得出公式是十分重要的。

7.教材介绍了转速的概念,应该要求学生能独立地由转速(单位符号r/min)得到周期(单位符号为s)或角速度(单位符号为rad/s)。

8.应该让学生真正理解,匀速圆周运动的线速度虽然大小不变,但方向时刻在变化,因此,匀速圆周运动是变速运动。

9.这一节概念较多,要通过实验和列举实例(包括播放有关视频),引导和启发学生思考、讨论、认识现象,建立概念。

学情分析

圆周运动是学生在充分掌握了曲线运动的规律后,接触到的一个较为复杂的曲线运动,本节内容作为该部分的起始章节,主要向学生介绍圆周运动的.几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。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,只要注意观察和实验,并结合实际经验,很好的理解和掌握圆周运动、匀速圆周运动的概念,重点理解和掌握线速度v、角速度、同期T和转速n的意义及相互关系。明确线速度和角速度是从不同的角度来描述圆周运动的快慢,线速度描述质点沿圆弧运动的快慢,角速度描述质点绕圆心转动的快慢。

教学方法分析及建议

1.在教学中,首先应该让学生了解做圆周运动的物体的共性和个性。展示一些物体的圆周运动情景,例如,唱片上某点的运动、电风扇叶片上某点的转动、竖直面内小球的圆周运动等等,要求学生观察物体运动的轨迹形状以及物体运动的快慢是否变化。

2.通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述。

3.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间的值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向。应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

4.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的,物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念。又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念。讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性。在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动。

5.在课堂中采用实验演示、多媒体、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。结合课件引导学生认识到线速度、角速度和周期间的关系这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生理解它们之间的关系。