高中物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)
高中物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)
圓周運(yùn)動(dòng)在我們?nèi)粘Ｉ钪幸部梢越?jīng)常見到，它是物理必修2一個(gè)?？嫉闹R(shí)點(diǎn)，下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了高中物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)，希望對(duì)你有幫助。
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】
《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》為高中物理必修2第五章第5節(jié).它是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和曲線運(yùn)動(dòng)問題的處理方法后，接觸到的又一個(gè)美麗的曲線運(yùn)動(dòng)，本節(jié)內(nèi)容作為該章節(jié)的重要部分，主要要向?qū)W生介紹描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)基本概念，為后繼的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
人教版教材有一個(gè)的特點(diǎn)就是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生得出感性認(rèn)識(shí)，再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律，從而形成理性認(rèn)識(shí)。
教科書在列舉了生活中了一些圓周運(yùn)動(dòng)情景后，通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動(dòng)，提出了描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的問題。
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
?、僦朗裁词菆A周運(yùn)動(dòng)、什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。
?、诶斫饩€速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr/T。
?、劾斫鈩蛩賵A周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
?、苣軌蛴脛蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題。
2.過程與方法
?、龠\(yùn)用極限思維理解線速度的瞬時(shí)性和矢量性.掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)去分析有關(guān)問題。
?、隗w會(huì)有了線速度后，為什么還要引入角速度.運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
①通過極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。
?、隗w會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂趣，感受物理就在身邊，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
③進(jìn)行愛的教育。在與學(xué)生的交流中，表達(dá)關(guān)愛和賞識(shí)，如微笑著對(duì)學(xué)生說“非常好!”“你們真棒!”“分析得對(duì)!”讓學(xué)生得到肯定和鼓勵(lì)，心情愉快地學(xué)習(xí)。
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1.重點(diǎn)
?、倮斫饩€速度、角速度、周期的概念及引入的過程;
?、谡莆账鼈冎g的聯(lián)系。
2.難點(diǎn)
?、倮斫饩€速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性;
?、诶斫鈩蛩賵A周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【學(xué)情分析】
學(xué)生已有的知識(shí)：
1.瞬時(shí)速度的概念
2.初步的極限思想
3.思考、討論的習(xí)慣
4.數(shù)學(xué)課中對(duì)角度大小的表示方法
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)方法與手段】
演示實(shí)驗(yàn)、展示圖片、觀看視頻、動(dòng)畫;
討論、講授、推理、概括
師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，
物理必修2圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)設(shè)計(jì)】
(一)導(dǎo)入新課(認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng))
●通過演示實(shí)驗(yàn)、展示圖片、觀看視頻、動(dòng)畫，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，
演示小球在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)
展示自行車、鐘表、電風(fēng)扇等圖片
觀看地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫
觀看花樣滑冰視頻
提出問題：它們的運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)?答：它們的軌跡是一個(gè)圓.
師：對(duì)，這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動(dòng)
觀看動(dòng)畫，思考問題：這兩個(gè)球勻速圓周運(yùn)動(dòng)有什么不同?答：快慢不同
提出問題：如何描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?
學(xué)生動(dòng)手，分組實(shí)踐，觀察自行車的傳動(dòng)裝置，思考與討論：
自行車的大齒輪，小齒輪，后輪中的質(zhì)點(diǎn)都在做圓周運(yùn)動(dòng)。
比較哪些點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些?說說你比較的理由。
討論后，展示自行車傳動(dòng)裝置圖片(或視頻)，進(jìn)一步提問：如何比較物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢?師生共同分析，小結(jié)可能的比較方法：
方案1：比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)短
方案2：比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小
方案3：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少
方案4：比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)
注意：在與學(xué)生交流時(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：如“非常好!”、“你(們)真棒!”、“說得對(duì)!”等。
(二)新課教學(xué)
描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
線速度
學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容，思考并討論以下問題：
1.線速度是怎么定義的?單位是什么?
2.線速度的方向怎樣?請(qǐng)說出圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向是怎么確定的。
3.物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度有什么特點(diǎn)?
4.為什么說勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)?這里的“勻速”是指什么不變?
生生互動(dòng)，師生互動(dòng)后，概括如下：點(diǎn)擊幻燈片，全方位學(xué)習(xí)小結(jié)線速度的概念;并通過砂輪切割的視頻，讓學(xué)生感受圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向。如下：
線速度：
定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng) Δl 和所用時(shí)間 Δt 的比值叫做線速度。
大?。簐=Δl/Δt (分析：當(dāng)Δt很小時(shí)，v即圓周各點(diǎn)的瞬時(shí)速度。)
單位：m/s 方向：沿圓周上該點(diǎn)的切線方向(看砂輪工作視頻)。
物理意義：描述通過弧長(zhǎng)的快慢。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
看動(dòng)畫，學(xué)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(請(qǐng)學(xué)生再舉幾個(gè)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例)
關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題討論：
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是不變的嗎?此處的“勻速”是指速度不變嗎?
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎?
注意：在與學(xué)生交流時(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：如“很好!”“你(們)真了不起!”等。
討論后，小結(jié)如下：
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)!(線速度的方向時(shí)刻改變)
“勻速”指速率不變
勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)!
角速度
看圖片，回答問題：(轉(zhuǎn)向角速度學(xué)習(xí))
觀察自行車的傳動(dòng)裝置，分析P點(diǎn)和N點(diǎn)，M點(diǎn)和N點(diǎn)哪點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得更快些?哪點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)得更快些?請(qǐng)同學(xué)們討論一下!
通過討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，原來，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快與轉(zhuǎn)動(dòng)得快不是一回事!有必要引入一個(gè)表示轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量──角速度(轉(zhuǎn)入角速度學(xué)習(xí))
注意：在與學(xué)生交流時(shí)表達(dá)鼓勵(lì)和賞識(shí)：如“分析得好!”“不錯(cuò)!”等。
下面我們研究描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量──角速度
學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容P14-15，思考以下問題：
角速度是怎么定義的?
1.角度的單位是什么?它和通常意義上的單位有何不同?
2.角度的大小是怎么表示的?
3.30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作單位該怎么表示?
4.角速度的單位是什么?計(jì)算帶單位時(shí)為什么應(yīng)寫為s-1?
5.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度有什么特點(diǎn)?
生生互動(dòng)，師生互動(dòng)后，概括如下：點(diǎn)擊幻燈片，全方位學(xué)習(xí)小結(jié)角速度的概念
1.角速度：
定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt 的比值叫做角速度。
大?。?omega;=Δθ/Δt
單位：rad/s
物理意義：描述半徑掃過角度的快慢。
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)
問題：除了以上兩種方法，還可以怎么描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢?
看動(dòng)畫，討論，得出方案：
即比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少或比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，
看動(dòng)畫，學(xué)習(xí)周期和轉(zhuǎn)速的概念。
周期與轉(zhuǎn)速
1.周期：
定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間。
大?。篢=2πr/v=2π/ω
單位：秒(s)
2.轉(zhuǎn)速：n
定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速
單位：轉(zhuǎn)/ 秒(r/s)、轉(zhuǎn)/分(r/min)
線速度與角速度的關(guān)系
看動(dòng)畫，思考與討論：
觀察電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，定性比較扇葉上A,B,C,D，E各點(diǎn)的線速度、角速度的大小。
用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和角速度有定量什么關(guān)系?v = rω
設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在Δt內(nèi)通過的弧長(zhǎng)為Δl ，半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ
由數(shù)學(xué)知識(shí)得Δl = rΔθ
v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω
關(guān)于V=ωr的討論：
當(dāng)r一定時(shí)，V與ω成正比
當(dāng)V一定時(shí)，ω與r成反比
當(dāng)ω一定時(shí)，V與r成正比
小結(jié)：線速度、角速度與周期的關(guān)系，(點(diǎn)擊幻燈片)
線速度與周期的關(guān)系：v=Δl/Δt=2πr/T
角速度與周期的關(guān)系：ω=Δθ/Δt=2π/T
線速度與角速度的關(guān)系：v = rω
觀看動(dòng)畫，分析討論，得出結(jié)論：兩個(gè)重要的結(jié)論
同一傳動(dòng)各輪邊緣的線速度大小相等
同軸各點(diǎn)的角速度相等
本課小結(jié)及板書設(shè)計(jì)：
§5.圓周運(yùn)動(dòng)
1.圓周運(yùn)動(dòng)：軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)
2.描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
(1)線速度：v=Δl/Δt
單位：m/s 方向：沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。
物理意義：描述通過弧長(zhǎng)的快慢。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)：
質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(2)角速度：ω=Δθ/Δt
單位：rad/s
物理意義：描述半徑掃過角度的快慢。
(3)周期：T=2πr/v=2π/ω
單位：秒(s)
(4)轉(zhuǎn)速：n
單位：轉(zhuǎn)/ 秒(r/s)、轉(zhuǎn)/分(r/min)
3.線速度、角速度、周期的關(guān)系：
v=Δl /Δt=2πr/T
ω=Δθ/Δt=2π/T
v = rω
4.兩個(gè)重要關(guān)系：
(1)同一傳動(dòng)各輪邊緣的線速度大小相等
(2)同軸各點(diǎn)的角速度相等